JP2008031198A - 樹脂組成物およびそれからなる成形品 - Google Patents

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Abstract

【課題】優れた強度、耐衝撃性、耐熱性および成形加工性を有し、製造時のCO排出量を低減可能な環境低負荷樹脂組成物を得る。
【解決手段】
(A)スチレン系樹脂、(B)脂肪族ポリエステルならびに(C)ジカルボン酸および/または(D)ジカルボン酸無水物を配合してなる樹脂組成物であって、(D)ジカルボン酸無水物が、マレイン酸無水物またはコハク酸無水物であることが好ましく、(E)ゴム質重合体を配合してなることが好ましく、(E)ゴム質重合体が、ゴム質重合体10〜80重量%に、芳香族ビニル系単位10〜70重量%、シアン化系ビニル単位10〜50重量%がグラフト重合されているグラフト重合体であることが好ましく、(A)スチレン系樹脂と(B)脂肪族ポリエステルの合計100重量部に対し、(B)脂肪族ポリエステルが60重量部未満であることが好ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は、強度、耐衝撃性、耐熱性および成形加工性に優れ、さらに製造時の二酸化炭素(CO)排出や廃棄時の環境負荷を大幅に低減可能な環境低負荷である樹脂組成物およびそれからなる成形品に関するものである。
スチレン系樹脂は、優れた機械的性質、成形加工性、外観によって、電気・電子部品、自動車、雑貨、各種用途など広範な分野で使用されている。しかしながら、スチレン系樹脂は、石油資源を原料としており、製造時の大気へのCO排出や廃棄時の環境負荷が近年問題視されており、環境低負荷材料として非石油資源を含有する材料が求められている。
最近、地球環境保全の見地から、土中、水中に存在する微生物の作用により自然環境下で分解される生分解性ポリマーが注目され、様々な生分解性ポリマーが開発されている。中でも、ポリ乳酸は比較的コストが安く、融点もおよそ170℃と高く、溶融成形可能な生分解性ポリマーとして期待されている。また、最近では、モノマーである乳酸が、とうもろこしなどのバイオマスを原料として、微生物を利用した発酵法により安価に製造されるようになり、より一層低コストでポリ乳酸を生産できるようになってきたため、生分解性ポリマーとしてだけでなく、バイオマス由来のバイオポリマーとして期待され、汎用ポリマーとしての利用も検討されるようになってきた。しかし、その一方で、耐衝撃性や耐熱性が低いなどの物性的な欠点を有しており、その改良が望まれていた。
そこで、環境低負荷材料として、ポリ乳酸とポリスチレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂とを混合する方法(特許文献1)が開示されている。しかしこの方法で混合した場合、環境低負荷材料とはなるものの、いずれも汎用樹脂として用いるには、機械特性の改良が必要であった。
また、ポリ乳酸とポリ乳酸のガラス転移温度より高いガラス転移温度を有する非晶性樹脂とを含む生分解性樹脂組成物(特許文献2)も知られているが、耐衝撃性と耐熱性を共に向上させるという点では、さらに改良が必要であった。
特表平6−504799号公報(第53頁) 特開2005−60637号公報(第2頁)
本発明は、上述した従来技術における問題点の解決を課題として検討した結果、達成されたものであり、その目的とするところは、優れた強度、耐衝撃性、耐熱性および成形加工性を有し、製造時のCO排出量や廃棄時の環境負荷を大幅に低減することができる環境低負荷樹脂組成物およびそれからなる成形品を提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、スチレン系樹脂、脂肪族ポリエステルならびにジカルボン酸および/またはジカルボン酸無水物を配合してなる樹脂組成物とすることで上記課題を解決できることがわかった。
すなわち本発明は、
(1)(A)スチレン系樹脂、(B)脂肪族ポリエステルならびに(C)ジカルボン酸および/または(D)ジカルボン酸無水物を配合してなる樹脂組成物、
(2)(D)ジカルボン酸無水物が、マレイン酸無水物またはコハク酸無水物である(1)に記載の樹脂組成物、
(3)さらに(E)ゴム質重合体を配合してなる(1)〜(2)のいずれかに記載の樹脂組成物、
(4)(E)ゴム質重合体が、ゴム質重合体10〜80重量%に、芳香族ビニル系単位10〜70重量%、シアン化系ビニル単位10〜50重量%がグラフト重合されているグラフト重合体である(3)に記載の樹脂組成物、
(5)さらに(F)ポリカーボネート、芳香族ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリ塩化ビニルから選ばれる1種以上を配合してなる(1)〜(4)のいずれかに記載の樹脂組成物、
(6)さらに(G)体積固有抵抗1013Ωcm以下の重合体を配合してなる(1)〜(5)のいずれかに記載の樹脂組成物、
(7)(A)スチレン系樹脂と(B)脂肪族ポリエステルの合計100重量部に対し、(B)脂肪族ポリエステルが60重量部未満である(1)〜(6)のいずれかに記載の樹脂組成物、
(8)(1)〜(7)のいずれかに記載の樹脂組成物からなる成形品、
である。
本発明の樹脂組成物およびその成形品において、(A)スチレン系樹脂、(B)脂肪族ポリエステルならびに(C)ジカルボン酸および/または(D)ジカルボン酸無水物を配合してなる樹脂組成物とすることにより、優れた強度、耐衝撃性、耐熱性、および成形加工性を有する環境低負荷の樹脂組成物およびその成形品が得られる。
以下に本発明の樹脂組成物について具体的に説明する。
本発明で用いる(A)スチレン系樹脂とは、スチレンをはじめ、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、p−メチルスチレン、o−エチルスチレン、p−エチルスチレンおよびp−t−ブチルスチレンなどの(b)芳香族ビニル系単量体、または(b)芳香族ビニル系単量体と他の共重合可能な単量体とを公知の塊状重合、塊状懸濁重合、溶液重合、沈殿重合または乳化重合に供することにより得られる。
本発明における(A)スチレン系樹脂は、ゴム質重合体に(b)芳香族ビニル系単位などをグラフト重合したものは含まないこととする。ゴム質重合体に(b)芳香族ビニル系単位などをグラフト重合したものは、後述する(E)ゴム質重合体に含める。
代表的な(A)スチレン系樹脂とは、具体的には(b)芳香族ビニル系単位1〜100重量%に対して、(a)不飽和カルボン酸アルキルエステル系単位0〜99重量%、耐衝撃性、耐熱性の点で、好ましくは10〜90重量%、より好ましくは30〜80重量%、(c)シアン化ビニル系単位0〜50重量%、耐衝撃性、耐熱性の点で、好ましくは10〜45重量%、より好ましくは20〜35重量%、および(d)これらと共重合可能な他のビニル系単位0〜99重量%、耐衝撃性、耐熱性の点で、好ましくは1〜80重量%、より好ましくは5〜50重量%を共重合して得られるビニル系共重合体である。
本発明における(A)スチレン系樹脂に用いる(a)不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体には、特に制限はないが、炭素数1〜6のアルキル基または置換アルキル基を持つアクリル酸エステルおよび/またはメタクリル酸エステルが好適である。
(a)不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体の具体例としては、(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n−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸クロロメチル、(メタ)アクリル酸2−クロロエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2,3,4,5,6−ペンタヒドロキシヘキシルおよび(メタ)アクリル酸2,3,4,5−テトラヒドロキシペンチルなどが挙げられ、なかでもメタクリル酸メチルが最も好ましく用いられる。これらはその1種または2種以上を用いることができる。
本発明における(A)スチレン系樹脂に用いる(c)シアン化ビニル系単量体には、特に制限はなく、具体例としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリルおよびエタクリロニトリルなどが挙げられ、なかでもアクリロニトリルが好ましく用いられる。これらは1種または2種以上を用いることができる。
本発明における(A)スチレン系樹脂に用いる(d)これらと共重合可能な他のビニル系単量体としては、(a)不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体、(b)芳香族ビニル系単量体、(c)シアン化ビニル系単量体と共重合可能であれば特に制限はなく、具体例として、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミドなどのマレイミド系単量体、アクリル酸、メタクリル酸などの不飽和カルボン酸系単量体、マレイン酸、マレイン酸モノエチルエステルなどの不飽和ジカルボン酸系単量体およびそのエステル系単量体、3−ヒドロキシ−1−プロペン、4−ヒドロキシ−1−ブテン、シス−4−ヒドロキシ−2−ブテン、トランス−4−ヒドロキシ−2−ブテン、3−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロペン、シス−5−ヒドロキシ−2−ペンテン、トランス−5−ヒドロキシ−2−ペンテン、4,4−ジヒドロキシ−2−ブテンなどのヒドロキシル基を有するビニル系単量体、アリルグリシジルエーテル、スチレン−p−グリシジルエーテルおよびp−グリシジルスチレンなどのエポキシ基を有するビニル系単量体、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、ブトキシメチルアクリルアミド、N−プロピルメタクリルアミド、アクリル酸アミノエチル、アクリル酸プロピルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸エチルアミノプロピル、メタクリル酸フェニルアミノエチル、メタクリル酸シクロヘキシルアミノエチル、N−ビニルジエチルアミン、N−アセチルビニルアミン、アリルアミン、メタアリルアミン、N−メチルアリルアミン、p−アミノスチレンなどのアミノ基およびその誘導体を有するビニル系単量体、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−オキサゾリンおよび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などが挙げられ、これらは1種または2種以上を用いることができる。なお、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不飽和カルボン酸グリシジルエステル、または、マレイン酸無水物、イタコン酸無水物、シトラコン酸無水物などの不飽和ジカルボン酸無水物を共重合していてもよいが、流動性の点で、不飽和カルボン酸グリシジルエステルまたは不飽和ジカルボン酸無水物の共重合量は3重量%未満である。
(A)スチレン系樹脂の特性には制限はないが、優れた耐衝撃性および成形加工性を有する樹脂組成物が得られるという点で、メチルエチルケトン溶媒を用いて、30℃で測定した極限粘度[η]が、0.20〜2.00dl/gの範囲のものが好ましく、0.25〜1.50dl/gの範囲のものがより好ましく、0.28〜1.00dl/gの範囲のものがさらに好ましく、優れた耐熱性を有する樹脂組成物が得られるという点で、0.30〜0.50dl/gの範囲のものが特に好ましい。
本発明の(B)脂肪族ポリエステルとしては、特に限定されるものではなく、脂肪族ヒドロキシカルボン酸を主たる構成成分とする重合体、脂肪族多価カルボン酸と脂肪族多価アルコールを主たる構成成分とする重合体などが挙げられる。具体的には、脂肪族ヒドロキシカルボン酸を主たる構成成分とする重合体としては、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、ポリ3−ヒドロキシ酪酸、ポリ4−ヒドロキシ酪酸、ポリ4−ヒドロキシ吉草酸、ポリ3−ヒドロキシヘキサン酸またはポリカプロラクトンなどが挙げられ、脂肪族多価カルボン酸と脂肪族多価アルコールを主たる構成成分とする重合体としては、ポリエチレンアジペート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンアジペートまたはポリブチレンサクシネートなどが挙げられる。これらの脂肪族ポリエステルは、単独ないし2種以上を用いることができる。これらの脂肪族ポリエステルの中でも、ヒドロキシカルボン酸を主たる構成成分とする重合体が好ましく、耐熱性の点で、特にポリ乳酸が好ましく使用される。
ポリ乳酸としては、L−乳酸および/またはD−乳酸を主たる構成成分とする重合体であるが、本発明の目的を損なわない範囲で、乳酸以外の他の共重合成分を含んでいてもよい。
かかる他の共重合成分単位としては、例えば、多価カルボン酸、多価アルコール、ヒドロキシカルボン酸、ラクトンなどが挙げられ、具体的には、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、フマル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、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、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、5−テトラブチルホスホニウムスルホイソフタル酸などの多価カルボン酸類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘプタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、ノナンジオ−ル、デカンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノ−ル、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ビスフェノ−ルA、ビスフェノールにエチレンオキシドを付加反応させた芳香族多価アルコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリ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の多価アルコール類、グリコール酸、3−ヒドロキシ酪酸、4−ヒドロキシ酪酸、4−ヒドロキシ吉草酸、6−ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシ安息香酸などのヒドロキシカルボン酸類、グリコリド、ε−カプロラクトングリコリド、ε−カプロラクトン、β−プロピオラクトン、δ−ブチロラクトン、β−またはγ−ブチロラクトン、ピバロラクトン、δ−バレロラクトンなどのラクトン類などを使用することができる。これらの共重合成分は、単独ないし2種以上を用いることができる。
ポリ乳酸で高い耐熱性を得るためには、乳酸成分の光学純度が高い方が好ましく、総乳酸成分の内、L体あるいはD体が80モル%以上含まれることがより好ましく、90モル%以上含まれることがさらに好ましく、95モル%以上含まれることが特に好ましい。上限は100モル%である。
また、収縮率などの寸法安定性の点で、ポリ乳酸の総乳酸成分の内、L体あるいはD体が50〜100モル%の範囲で含まれることが好ましく、70〜98モル%の範囲で含まれることがより好ましく、80〜95モル%の範囲で含まれることがさらに好ましい。
また、本発明の(B)脂肪族ポリエステルとしては、耐熱性、成形加工性の点で、ポリ乳酸ステレオコンプレックスを用いることが好ましい。ポリ乳酸ステレオコンプレックスを形成させる方法としては、例えば、L体が90モル%以上、好ましくは95モル%以上、より好ましくは98モル%以上のポリ−L−乳酸とD体が90モル%以上、好ましくは95モル%以上、より好ましくは98モル%以上のポリ−D−乳酸を溶融混練や溶液混練などにより混合する方法が挙げられる。また、別の方法として、ポリ−L−乳酸とポリ−D−乳酸をブロック共重合体とする方法も挙げることができ、ポリ乳酸ステレオコンプレックスを容易に形成させることができるという点で、ポリ−L−乳酸とポリ−D−乳酸をブロック共重合体とする方法が好ましい。
本発明の(B)脂肪族ポリエステルとしては、単独で用いてもよく、2種以上併用してもよく、例えば、ポリ乳酸とポリブチレンサクシネートを併用して用いたり、ポリ−L−乳酸とポリ乳酸ステレオコンプレックスを形成するポリ−L−乳酸とポリ−D−乳酸のブロック共重合体を併用して用いることもできる。
(B)脂肪族ポリエステルの製造方法としては、既知の重合方法を用いることができ、特にポリ乳酸については、乳酸からの直接重合法、ラクチドを介する開環重合法などを採用することができる。
(B)脂肪族ポリエステルの分子量や分子量分布は、実質的に成形加工が可能であれば、特に限定されるものではなく、重量平均分子量としては、耐熱性の点で、好ましくは1万以上、より好ましくは4万以上、さらに好ましくは8万以上、特に好ましくは10万以上、最も好ましくは13万以上であるのがよい。上限は特に限定されないが、流動性の点で、50万以下が好ましく、30万以下がより好ましく、25万以下がさらに好ましい。特に、優れた耐熱性を有する樹脂組成物が得られるという点で、重量平均分子量は20万〜25万の範囲にあることが好ましい。ここでいう重量平均分子量とは、溶媒としてヘキサフルオロイソプロパノールを用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定したポリメタクリル酸メチル(PMMA)換算の重量平均分子量である。
(B)脂肪族ポリエステルの融点は、特に限定されるものではないが、耐熱性の点で、90℃以上であることが好ましく、さらに150℃以上であることが好ましい。ここでいう融点とは、示差走査型熱量計(DSC)で測定した吸熱ピークのピークトップの温度である。
本発明において、耐熱性に優れる樹脂組成物が得られるという点で、(A)スチレン系樹脂と(B)脂肪族ポリエステルの溶融粘度比((A)/(B))が、0.1〜10の範囲にあることが好ましく、耐衝撃性、耐熱性、表面外観性の点で、0.5〜5の範囲であることがより好ましい。ここで、溶融粘度比とは、キャピラリーレオメーターを用いて測定できる溶融粘度を用いて算出できるものであり、すなわち、(A)スチレン系樹脂および(B)脂肪族ポリエステルのそれぞれの融点のうち、いずれか高い融点(Tp)に対して、(Tp+10)℃〜(Tp+100)℃の任意の温度条件および、剪断速度1〜1000秒−1の任意の剪断速度条件の中で、同一条件で測定した(A)スチレン系樹脂の溶融粘度と(B)脂肪族ポリエステルのそれぞれの溶融粘度を用いて、(A)/(B)により算出できる値である。
本発明において、(C)ジカルボン酸とは、分子内にカルボン酸を二つ有する化合物であり、例えば、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸、1−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、シス−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、フタル酸などが挙げられ、耐衝撃性、耐熱性、成形加工性の点で、マレイン酸、コハク酸のいずれか1種以上であることが好ましく、耐衝撃性、耐熱性の点で、マレイン酸がより好ましい。なお、本発明の樹脂組成物において、(C)ジカルボン酸は、化合物として単体で存在していてもよく、また、(A)スチレン系樹脂、(B)脂肪族ポリエステルのいずれか1種以上と反応し、ジカルボン酸の構造を保持せずに存在していてもよい。本発明では、(C)ジカルボン酸を配合することにより、(A)スチレン系樹脂、(B)脂肪族ポリエステルの相構造に影響を及ぼすため、強度、耐衝撃性、耐熱性および成形加工性などの特性が、大きく向上すると考えられる。
本発明において、(D)ジカルボン酸無水物とは、ジカルボン酸から、分子内で水分子が脱離した構造を有する化合物のことであり、例えば、マレイン酸無水物、イタコン酸無水物、シトラコン酸無水物、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物、1−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、シス−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、コハク酸無水物、アジピン酸無水物、シクロヘキサンジカルボン酸無水物、フタル酸無水物などが挙げられ、耐衝撃性、耐熱性、成形加工性の点で、マレイン酸無水物、コハク酸無水物のいずれか1種以上であることが好ましく、耐衝撃性、耐熱性の点で、マレイン酸無水物がより好ましい。なお、本発明の樹脂組成物において、(D)ジカルボン酸無水物は、化合物として単体で存在していてもよく、また、(A)スチレン系樹脂、(B)脂肪族ポリエステルのいずれか1種以上と反応し、ジカルボン酸無水物の構造を保持せずに存在していてもよい。本発明では、(D)ジカルボン酸無水物を配合することにより、(A)スチレン系樹脂、(B)脂肪族ポリエステルの相構造に影響を及ぼすため、強度、耐衝撃性、耐熱性および成形加工性などの特性が、大きく向上すると考えられる。
本発明において、(C)ジカルボン酸および(D)ジカルボン酸無水物は、それぞれ単独で用いてもよく、2種以上を併用して用いてもよい。
本発明において、(A)スチレン系樹脂および(B)脂肪族ポリエステルとの配合比は、(A)スチレン系樹脂および(B)脂肪族ポリエステルの合計量100重量部に対して、(A)スチレン系樹脂の配合量は、5重量部以上であり、耐衝撃性、耐熱性の点で、好ましくは20重量部以上、より好ましくは40重量部以上、さらに好ましくは50重量部以上、特に好ましくは50〜90重量部の範囲であり、(B)脂肪族ポリエステルの配合量は、95重量部未満であり、好ましくは80重量部未満、より好ましくは60重量部未満、さらに好ましくは50重量部以下、特に好ましくは50〜10重量部の範囲である。
本発明において、(C)ジカルボン酸または(D)ジカルボン酸無水物の配合量は、(A)スチレン系樹脂および(B)脂肪族ポリエステルの合計量100重量部に対して、0〜5重量部であり、耐衝撃性、耐熱性の点で、好ましくは0.05〜2重量部、より好ましくは0.1〜1重量部である。
本発明の樹脂組成物は、上記のような組成で(A)スチレン系樹脂、(B)脂肪族ポリエステルおよび(C)ジカルボン酸または/および(D)ジカルボン酸無水物を混合することにより得られるが、得られた樹脂組成物には、不飽和カルボン酸アルキルエステル系単位が樹脂成分に対して1〜90重量%、好ましくは10〜80重量%、芳香族ビニル系単位0.1〜80重量%、好ましくは1〜70重量%、シアン化ビニル系単位0〜45重量%、好ましくは0〜40重量%、これらと共重合可能な他のビニル系単位0〜85重量%、好ましくは0〜80重量%の範囲となるようにすることで、十分な耐衝撃性と耐熱性を得ることができる。
さらに、本発明においては、(E)ゴム質重合体を配合することが好ましい。
本発明において、(E)ゴム質重合体としては、特に制限されないが、ガラス転移温度が0℃以下のゴム質重合体が好ましく、ジエン系ゴム、アクリル系ゴム、エチレン系ゴム、オルガノシロキサン系ゴムなどが使用できる。これらゴム質重合体の具体例としては、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエンのブロック共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリル酸ブチル−ブタジエン共重合体、ポリイソプレン、ブタジエン−メタクリル酸メチル共重合体、アクリル酸ブチル−メタクリル酸メチル共重合体、ブタジエン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン系共重合体、エチレン−イソプレン共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体およびポリオルガノシロキサンとアルキル(メタ)アクリレートゴムとを含有するポリオルガノシロキサン−アクリル系共重合体などが挙げられる。これらのゴム質重合体の中で、特に耐熱性の点で、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエンのブロック共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリオルガノシロキサン−アクリル系共重合体が好ましく、1種または2種以上の混合物で使用することが可能である。
本発明において、(E)ゴム質重合体は、芳香族ビニル系単位およびシアン化ビニル系単位がグラフト重合されているものであることが好ましく、これらと共重合可能なビニル系単量体を共重合してもよい。
本発明の(E)ゴム質重合体に用いる芳香族ビニル系単量体としては、特に制限はなく、スチレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、p−メチルスチレン、o−エチルスチレン、p−エチルスチレンおよびp−t−ブチルスチレンなどの芳香族ビニル系単量体が挙げられ、耐熱性の点で、スチレン、α−メチルスチレンが好ましい。
本発明の(E)ゴム質重合体に用いるシアン化ビニル系単量体としては、特に制限はなく、アクリロニトリル、メタクリロニトリルおよびエタクリロニトリルなどのシアン化ビニル系単量体が挙げられ、耐熱性、耐候性の点で、アクリルニトリルが好ましい。
本発明の(E)ゴム質重合体に用いるその他の共重合可能な単量体としては、特に制限はなく、例えば、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸アリル、アクリル酸アミノエチル、アクリル酸プロピルアミノエチル、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル、アクリル酸ジシクロペンタニル、ジアクリル酸ブタンジオール、ジアクリル酸ノナンジオール、ジアクリル酸ポリエチレングリコール、2−(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル、2−(ヒドロキシメチル)アクリル酸エチル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸シクロへキシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸エチルアミノプロピル、メタクリル酸フェニルアミノエチル、メタクリル酸シクロヘキシルアミノエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル、メタクリル酸ジシクロペンタニル、メタクリル酸ペンタメチルピペリジル、メタクリル酸テトラメチルピペリジル、メタクリル酸アリル、メタクリル酸ベンジル、ジメタクリル酸エチレングリコール、ジメタクリル酸プロピレングリコール、ジメタクリル酸ポリエチレングリコールなどが挙げられ、これらの1種または2種以上を用いることができる。また、その他のビニル系単量体を共重合することもでき、その他のビニル系単量体としては、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、アリルグリシジルエーテル、スチレン−p−グリシジルエーテル、p−グリシジルスチレンなどのエポキシ基を有するビニル系単量体、マレイン酸モノエチルエステル、イタコン酸、酢酸ビニル、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミドなどのN−置換マレイミド系単量体、マレイン酸無水物、イタコン酸無水物、シトラコン酸無水物、フタル酸およびイタコン酸などのカルボキシル基または無水カルボキシル基を有するビニル系単量体、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、ブトキシメチルアクリルアミド、N−プロピルメタクリルアミド、N−ビニルジエチルアミン、N−アセチルビニルアミン、アリルアミン、メタアリルアミン、N−メチルアリルアミン、p−アミノスチレンなどのアミノ基およびその誘導体を有するビニル系単量体、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−オキサゾリンおよび2−スチリル−オキサゾリンなどオキサゾリン基を有するビニル系単量体が挙げられ、耐衝撃性、耐熱性の点で、芳香族ビニル系単量体、シアン化ビニル系単量体、エポキシ基を有するビニル系単量体が好ましく、これらの1種または2種以上を用いることができる。本発明の(E)ゴム質重合体として、具体的には、耐衝撃性、耐熱性、成形加工性の点で、ゴム質重合体10〜80重量%、耐衝撃性の点で、より好ましくは30〜70重量%の存在下に、芳香族ビニル系単量体が10〜70重量%、耐衝撃性の点で、より好ましくは10〜50重量%、シアン化ビニル系単量体が10〜50重量%、耐衝撃性の点で、より好ましくは10〜30重量%、これらと共重合可能な他のビニル系単量体(メタクリル酸メチルを除く)が0〜70重量%、耐衝撃性の点で、より好ましくは0〜50重量%を共重合することによって得られる。
なお、本発明の(E)ゴム質重合体は、ゴム質重合体10〜80重量%に芳香族ビニル系単位、シアン化ビニル系単位、これらと共重合可能な単量体がグラフト重合されたグラフト重合体であることが好ましいが、ゴム質重合体に単量体または単量体混合物がグラフトした構造をとったグラフト共重合体の他に、グラフトしていない共重合体を含有したものである。グラフト重合体のグラフト率は特に制限がないが、耐衝撃性および光沢が均衡してすぐれる樹脂組成物を得るためには、10〜100重量%、特に20〜80重量%の範囲であることが好ましい。ここで、グラフト率は次式により算出される値である。
グラフト率(%)=[<ゴム質重合体にグラフト重合したビニル系共重合体量>/<グラフト共重合体のゴム含有量>]×100
グラフトしていない共重合体の特性は、特に制限されないが、耐衝撃性の点で、メチルエチルケトン可溶分の極限粘度[η](30℃で測定)が、0.10〜1.00dl/g、特に0.20〜0.80dl/gの範囲であることが好ましい。
本発明の(E)ゴム質重合体は、公知の重合法で得ることができる。例えば、ゴム質重合体ラテックスの存在下に単量体および連鎖移動剤の混合物と乳化剤に溶解したラジカル発生剤の溶液を連続的に重合容器に供給して乳化重合する方法などによって得ることができる。
本発明における(E)ゴム質重合体の重量平均粒子径は、特に制限されないが、耐衝撃性の点で、0.05〜1.0μmの範囲であることが好ましく、0.1〜0.5μmの範囲であることがさらに好ましい。ゴム質重合体の重量平均粒子径を0.05μm〜1.0μmの範囲とすることによって、優れた耐衝撃性を発現することができる。なお、(E)ゴム質重合体の重量平均粒子径は、「Rubber Age、Vol.88、p.484〜490、(1960)、by E.Schmidt, P.H.Biddison」に記載のアルギン酸ナトリウム法、つまりアルギン酸ナトリウムの濃度によりクリーム化するポリブタジエン粒子径が異なることを利用して、クリーム化した重量割合とアルギン酸ナトリウム濃度の累積重量分率より累積重量分率50%の粒子径を求める方法により測定することができる。
本発明において、(E)ゴム質重合体の配合量は、(A)スチレン系樹脂および(B)脂肪族ポリエステルの合計量100重量部に対して、1〜60重量部であり、耐衝撃性、耐熱性の点で、好ましくは2〜40重量部、より好ましくは5〜35重量部である。
本発明の樹脂組成物の断面の電子顕微鏡写真においては、(A)スチレン系樹脂、(B)脂肪族ポリエステルからなるマトリックスと、これらのマトリックス中に分散する(E)ゴム質重合体の分散相とから構成されており、このとき分散相である(E)が、(B)脂肪族ポリエステルマトリックス中に存在する面積割合が、5〜90%の範囲であることが好ましく、耐衝撃性、耐熱性、成形加工性、外観性、着色性の点で、その面積割合が、8〜85%の範囲で存在することがより好ましく、30〜80%の範囲で存在することがさらに好ましい。
本発明の樹脂組成物においては、例えば、射出成形により得られた成形品について、オスミウムブロック染色法により、(A)スチレン系樹脂および(E)ゴム質重合体を染色した後、超薄切片を切り出したサンプルについて、透過型電子顕微鏡にて6000倍に拡大して断面の観察を行うことにより、(E)の分散形態を確認することができる。
本発明においては、(E)ゴム質重合体の組成について、例えば、グラフト共重合する単量体混合物中のシアン化ビニル系単量体や芳香族ビニル系単量体としてα−メチルスチレンを本発明の目的を損なわない範囲で少なくすることにより、(E)の(B)脂肪族ポリエステル相での分散が少なくなり、(A)スチレン系樹脂相での分散が多くなることが確認できる。
本発明において、(E)ゴム質重合体が、(B)脂肪族ポリエステル中に存在する面積割合を測定する方法としては、上記と同様の方法で透過型電子顕微鏡にて成形品断面を撮影した。さらに4倍に拡大し、(B)脂肪族ポリエステル中に分散する(E)の面積(X)と(A)スチレン系樹脂中の分散する(E)の面積(Y)を該写真から切り出し重量法を用いて求め、(X)/((X)+(Y))の式に従って求めたものである。
さらに、本発明においては、耐衝撃性、耐熱性、成形加工性、流動性、外観性の点で、(F)ポリカーボネート、芳香族ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルから選ばれる1種以上の熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。
かかる(F)ポリカーボネートとしては、特に限定されるものではなく、芳香族ポリカーボネートおよび脂肪族ポリカーボネートのいずれも用いることができるが、難燃性の点で、芳香族ポリカーボネートが好ましく、耐衝撃性の点で、脂肪族ポリカーボネートが好ましい。
本発明において、(F)芳香族ポリカーボネートとしては、芳香族二価フェノール系化合物とホスゲン、または炭酸ジエステルとを反応させることにより得られる芳香族ホモまたはコポリカーボネートなどの芳香族ポリカーボネートが挙げられ、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定したポリメチルメタクリレート(PMMA)換算の重量平均分子量が5000〜500000の範囲のものが好ましく用いられ、示差熱量計で測定されるガラス転移温度が100〜155℃の範囲にあるものが好ましく用いられる。
本発明において、(F)脂肪族ポリカーボネートとは、高分子の直鎖が脂肪族炭化水素基および炭酸基からなるものを指し、置換基側鎖は脂肪族炭化水素でなくてもよい。具体的には、ポリエチレンカーボネート、ポリプロピレンカーボネート、ポリシクロヘキセンカーボネート、ポリスチレンカボーネートが挙げられる。
本発明の(F)カーボネートとしては、耐衝撃性、耐熱性、成形加工性、難燃性の点でシリコーン化合物及び/又はシリコーン共重合ポリカーボネートを含むポリカーボネートであることが好ましい。
かかる(F)芳香族ポリエステルとしては、特に限定されるものではないが、芳香族ポリエステルの例としては、芳香族ジカルボン酸(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が挙げられる。
上記芳香族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が挙げられ、かかる芳香族ジカルボン酸には、脂肪族ジカルボン酸や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を共重合することも可能である。かかる脂肪族ジカルボン酸としては、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が挙げられ、脂環式ジカルボン酸としては、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。
上記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。
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、ポリプロピレンテレフタレート、ポリプロピレン(テレフタレート/イソフタレート)、ポリプロピレン(テレフタレート/アジペート)、ポリプロピレン(テレフタレート/セバケート)、ポリプロピレン(テレフタレート/デカンジカルボキシレート)、ポリプロピレンナフタレ−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る。
かかる(F)ポリエチレンとしては、変性剤として不飽和カルボン酸またはその誘導体およびカルボン酸ビニルエステルなどのカルボニル基含有単量体を共重合してない未変性ポリエチレンである。
かかる(F)ポリアミドとしては、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構成成分とするポリアミドである。その主要構成成分の代表例としては、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、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、ノナメチレンジアミン、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、メタキシリレンジアミン、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、2,6−ナフタレンジカルボン酸、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ナイロン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。
本発明において、特に有用なポリアミドは、150℃以上の融点を有する耐熱性や強度に優れたポリアミドであり、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン12、ナイロン610、ナイロン6/66コポリマー、またナイロン6T/66コポリマー、ナイロン6T/6Iコポリマー、ナイロン6T/12、およびナイロン6T/6コポリマーなどのヘキサメチレテレフタルアミド単位を有する共重合体を挙げることができる。
かかる(F)ポリプロピレンとしては、変性剤として不飽和カルボン酸またはその誘導体およびカルボン酸ビニルエステルなどのカルボニル基含有単量体を共重合してない未変性ポリエチレンである。
本発明において、(F)ポリカーボネート、芳香族ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルから選ばれる1種以上の熱可塑性樹脂の配合量は、(A)スチレン系樹脂および(B)脂肪族ポリエステルの合計量100重量部に対して、85重量部未満、好ましくは65〜1重量部、さらに好ましくは50〜5重量部の範囲となるようにすることで、十分な耐衝撃性と耐熱性を得ることができる。
本発明においては、上記のような組成で(A)スチレン系樹脂、(B)脂肪族ポリエステル、(C)ジカルボン酸、(D)ジカルボン酸無水物、(F)ポリカーボネート、芳香族ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルから選ばれる1種以上の熱可塑性樹脂を混合することにより得られるが、得られた樹脂組成物には、(a)不飽和カルボン酸アルキルエステル系単位が樹脂成分に対して1〜90重量%、好ましくは10〜80重量%、(b)芳香族ビニル系単位0.1〜80重量%、好ましくは1〜70重量%、(c)シアン化ビニル系単位0〜45重量%、好ましくは0〜40重量%、(d)これらと共重合可能な他のビニル系単位0〜85重量%、好ましくは0〜80重量%の範囲となるようにすることで、十分な耐衝撃性と耐熱性を得ることができる。
本発明での樹脂組成物の特色は、(A)スチレン系樹脂、(B)脂肪族ポリエステル、(F)ポリカーボネート、芳香族ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルから選ばれる1種以上の熱可塑性樹脂からなるマトリックスと、このマトリックス中に分散する(E)ゴム質重合体の分散相とからなっており、このとき分散相である(E)が、(B)脂肪族ポリエステル中に存在する面積割合が、5〜90%の範囲が好ましく、耐衝撃性、耐熱性、成形加工性、外観性、着色性の点で、その面積割合が、8〜85%の範囲で存在することが好ましく、30〜80%の範囲で存在することがより好ましい。
さらに、本発明においては、永久帯電防止性の点で、(G)体積固有抵抗値が1013Ωcm以下を示す重合体を含むことが好ましい。
かかる(G)体積固有抵抗値が1013Ωcm以下を示す重合体(以降、帯電防止性重合体と略称する)としては、好ましくは数平均分子量が100〜10,000のアルキレンオキシド残基、四級アンモニウム塩残基、スルホン酸塩残基、アイオノマー残基などを含有する重合体が挙げられ、例えば(1)数平均分子量1,000〜10,000のポリ(アルキレンオキシド)グリコール、(2)数平均分子量200〜10,000のアルキレンオキシド残基を含有するポリエーテルアミド、ポリエーテルエステル、またはポリエーテルエステルアミド、(3)数平均分子量100〜10,000のアルキレンオキシド残基を含有するビニル系重合体、(4)四級アンモニウム塩残基を含有するビニル系重合体、(5)アルカリ金属アイオノマー残基を含有する重合体、(6)スルホン酸のアルカリ金属塩残基を含有するビニル系重合体などが挙げられる。
具体的には(1)ポリ(アルキレンオキシド)グリコールとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレンオキシドグリコール、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール、ポリ(ヘキサメチレンオキシド)グリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのブロックまたはランダム共重合体およびエチレンオキシドとテトラヒドロフランのブロックまたはランダム共重合体などが挙げられる。
(2)数平均分子量200〜10,000のアルキレンオキシド残基を含有するポリエーテルアミド、ポリエーテルエステル、およびポリエーテルエステルアミドとしては、(2−a1)ポリアミド形成成分または(2−a2)ポリエステル形成成分と(2−b)数平均分子量200〜10,000のアルキレンオキシド残基を含有するジオールとの反応から得られるブロックまたはグラフト共重合体である。
(2−a1)ポリアミド形成成分としては炭素原子数6以上のアミノカルボン酸またはラクタムもしくは炭素原子数6以上のジアミンとジカルボン酸の塩としては、ω−アミノカプロン酸、ω−アミノエナント酸、ω−アミノカプリル酸、ω−アミノペルゴン酸、ω−アミノカプリン酸及び11−アミノウンデカン酸、2−アミノドデカン酸などのアミノカルボン酸あるいはカプロラクタム、エナントラクタム、カプリルラクタム及びラウロラクタムなどのラクタム及びヘキサメチレンジアミン−アジピン酸塩、ヘキサメチレンジアミン−セバシン酸塩及びヘキサメチレンジアミン−イソフタル酸塩などのジアミン−ジカルボン酸の塩が挙げられ、特にカプロラクタム、12−アミノドデカン酸、及びヘキサメチレンジアミン−アジピン酸塩が好ましく用いられる。
また(2−a2)ポリエステル形成成分としては、ジカルボン酸としてテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、ナフタレン−2,7−ジカルボン酸、ジフェニル−4,4’−ジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸及び3−スルホイソフタル酸ナトリウムのごとき芳香族ジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロペンタンジカルボン酸、1,3−ジカルボキシメチルシクロヘキシル、1,4−ジカルボキシメチルシクロヘキシル及びジシクロヘキシル−4,4’−ジカルボン酸のごとき脂環族ジカルボン酸及びコハク酸、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸及びデカンジカルボン酸のごとき脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ジオールとしてエチレングリコール、1,2−または1,3−プロピレングリコール、1,2−、1,3−、2,3−、または1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオールなどが挙げられ、特にジカルボン酸としはテレフタル酸、イソフタル酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、セバシン酸、及びデカンジカルボン酸と脂肪族ジオールとしてエチレングリコール、1,2−または1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオールが重合性、色調および物性の点から好ましく用いられる。
(2−b)数平均分子量200〜10,000のアルキレンオキシド残基を含有するジオールとしてはポリ(エチレンオキシド)グリコール、ポリ(1,2−プロピレンオキシド)グリコール、ポリ(1,3−プロピレンオキシド)グリコール、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール、ポリ(ヘキサメチレンオキシド)グリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのブロックまたはランダム共重合体およびエチレンオキシドとテトラヒドロフランのブロックまたはランダム共重合体などが挙げられる。これらの中でも、制電性が優れる点で、特にポリ(エチレンオキシド)グリコールが好ましく用いられる。
また、数平均分子量200〜10,000のアルキレンオキシド残基を含有するジオールとしてはハイドロキノン、ビスフェノールA、およびナフタレンなどの両末端に付加したものも含まれる。
(2−b)アルキレンオキシド残基を含有するジオールの数平均分子量は100〜10,000、好ましくは400〜6,000の範囲が重合性、帯電防止性の面で好ましく用いられる。
(2−a1)ポリアミド形成成分または(2−a2)ポリエステル形成成分と(2−b)アルキレンオキシド残基を含有するジオールとの反応は(b)アルキレンオキシド残基を含有するジオールの末端基に応じてエステル反応またはアミド反応が考えられる。
上記の反応に応じてジカルボン酸やジアミンのなどの第3成分を用いることができる。
この場合、ジカルボン酸成分としてはテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、ナフタレン−2,7−ジカルボン酸、ジフェニル−4,4’−ジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸及び3−スルホイソフタル酸ナトリウムに代表される芳香族ジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸及びジシクロヘキシル−4,4’−ジカルボン酸に代表される脂環族ジカルボン酸及びコハク酸、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸及びデカンジカルボン酸に代表される脂肪族ジカルボン酸などが挙げられ、特にテレフタル酸、イソフタル酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、セバシン酸、アジピン酸及びデカンジカルボン酸が重合性、色調及び樹脂組成物の物性面から好ましく用いられる
また、必要に応じてトリメリット酸無水物などのトリカルボン酸無水物を使用することもできる。
ジアミン成分としては芳香族、脂環族、脂肪族ジアミンが挙げられる。その中で脂肪族ジアミンのヘキサメチレンジアミンが経済的な理由で好ましく用いられる。
(2)アルキレンオキシド残基を含有するジオールの含有量はポリエーテルアミド、ポリエーテルエステル、およびポリエーテルエステルアミドの構成単位で30〜90重量%、好ましくは40〜80重量%である。
また、(2)ポリエーテルアミド、ポリエーテルエステル、およびポリエーテルエステルアミドの重合度に関しては特に制限されないが、0.5%濃度のオルトクロロフェノール溶液中、25℃で測定した相対粘度(ηr)が1.1〜4.0、好ましくは1.5〜2.5の範囲のものが得られる最終樹脂組成物の機械的特性、成形加工性が優れて好ましい。
(3)数平均分子量100〜10,000のアルキレンオキシド残基を含有するビニル系重合体としてはポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレートなどとエチレン、ポロピレン、1−ブテンなどのオレフィン、スチレン、ヒニルトルエン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル系単量体、マレイミド、N−フェニルマレイミドなどのマレイミド系単量体、アクリロニトリルなどのシアン化ビニル系単量体から選ばれた少なくとも一種のビニル系単量体との共重合体、前述の(r)ゴム質重合体にポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレートから選ばれた少なくとも一種の単量体を含む単量体を重合してなるグラフト共重合体などが挙げられる。
上記アルキレンオキシド残基を含有する単量体の割合はポリ(アルキレンオキシド)グリコール残基を含有するビニル系重合体単位で5〜40重量%の範囲が好ましい。
(4)四級アンモニウム塩残基を含有するビニル系重合体としては、四級アンモニウム塩基を含有する単量体とエチレン、ポロピレン、1−ブテンなどのオレフィン系単量体、スチレン、ヒニルトルエン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル系単量体、メチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸エステル系単量体、マレイミド、N−フェニルマレイミドなどのマレイミド系単量体、アクリロニトリルなどのシアン化ビニル系単量体から選ばれた少なくとも一種の単量体との共重合体などが挙げられる。例えば、第一工業製薬(株)製の“レオレックス”SA−70、およびAS−170が市販されている。
四級アンモニウム塩基を含有する単量体の割合は四級アンモニウム塩残基を含有するビニル系重合体単位で10〜80重量%の範囲が好ましい。
(5)アルカリ金属アイオノマー残基を含有する重合体としてはエチレン、ポロピレン、1−ブテンなどのオレフィン系単量体と(メタ)アクリル酸との共重合体をリチウム、ナトリウム、およびカリウムから選ばれた少なくとも一種の金属でアイオノマー化した樹脂が挙げられる。
金属イオン濃度が1.5モル/kg以上であるアイオノマー残基を含有する重合体が好ましい。
(6)スルホン酸のアルカリ金属塩残基を含有するビニル系重合体としてはスルホン酸のアルカリ金属塩基を有する単量体、例えばスチレンスルホン酸カリウム、スチレンスルホン酸ナトリウム、スチレンスルホン酸リチウムとエチレン、ポロピレン、1−ブテンなどのオレフィン系単量体、スチレン、ヒニルトルエン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル系単量体、メチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸エステル系単量体、マレイミド、N−フェニルマレイミドなどのマレイミド系単量体、アクリロニトリルなどのシアン化ビニル系単量体から選ばれた少なくとも一種のビニル系単量体との共重合体などが挙げられるスルホン酸のアルカリ金属塩基を有する単量体の割合はスルホン酸のアルカリ金属塩残基を含有するビニル系重合体単位で10〜80重量%の範囲が好ましい。
(G)帯電防止性重合体の体積固有抵抗値は1013Ωcm以下、好ましくは5×1011Ωcm以下であり、また下限は制限されないが10Ωcm以上、特に10Ωcm以上が経済的で好ましい。
(G)帯電防止性重合体の体積固有抵抗値は、ASTM D257に従って測定する。樹脂組成物から測定する場合には、樹脂組成物から分離した帯電防止重合体を圧縮成形、射出成形などによって得られた成形品を測定する。また、簡便な方法としては、ASTM D257に従って帯電防止性重合体中のポリ(アルキレンオキシド)グリコール残基、四級アンモニウム塩残基、スルホン酸塩残基、アイオノマー残基などの導電体ユニット含量と体積固有抵抗値の標線を作成し、次いで、任意の帯電防止性重合体中の導電体ユニット含量を分析することによって該重合体の体積固有抵抗値を得ることが可能である。
本発明において、(G)体積固有抵抗値が1013Ωcm以下を示す重合体の配合量は、(A)スチレン系樹脂および(B)脂肪族ポリエステルの合計量100重量部に対して、1〜30重量部、好ましくは5〜20重量部の範囲となるようにすることで、十分な永久帯電防止性を得ることができる。
本発明の樹脂組成物は、上記のような組成で(A)スチレン系樹脂、(B)脂肪族ポリエステル、(C)ジカルボン酸、(D)ジカルボン酸無水物、(G)体積固有抵抗値が1013Ωcm以下を示す重合体を混合することにより得られるが、得られた樹脂組成物には、(a)不飽和カルボン酸アルキルエステル系単位が樹脂成分に対して1〜90重量%、好ましくは10〜80重量%、(b)芳香族ビニル系単位0.1〜80重量%、好ましくは1〜70重量%、(c)シアン化ビニル系単位0〜45重量%、好ましくは0〜40重量%、(d)これらと共重合可能な他のビニル系単位0〜85重量%、好ましくは0〜80重量%の範囲となるようにすることで、十分な耐衝撃性と耐熱性を得ることができる。
本発明での樹脂組成物の特色は、(A)スチレン系樹脂、(B)脂肪族ポリエステル、(G)体積固有抵抗値が1013Ωcm以下を示す重合体マトリックスと、このマトリックス中に分散する(E)ゴム質重合体の分散相とからなっており、このとき分散相である(E)が、(B)脂肪族ポリエステル中に存在する面積割合が、5〜90%の範囲が好ましく、耐衝撃性、耐熱性、成形加工性、外観性、着色性の点で、その面積割合が、8〜85%の範囲で存在することが好ましく、30〜80%の範囲で存在することがより好ましい。
本発明の樹脂組成物においては、耐熱性が向上するという観点から、さらに(H)結晶核剤を配合することが好ましい。
本発明で使用する結晶核剤としては、一般にポリマーの結晶核剤として用いられるものを特に制限なく用いることができ、無機系結晶核剤および有機系結晶核剤のいずれをも使用することができる。
無機系結晶核剤の具体例としては、タルク、カオリナイト、モンモリロナイト、マイカ、合成マイカ、クレー、ゼオライト、シリカ、グラファイト、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化チタン、硫化カルシウム、窒化ホウ素、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化アルミニウム、酸化ネオジウムおよびフェニルホスホネートの金属塩などが挙げられ、耐熱性を向上させる効果が大きいという観点から、タルク、カオリナイト、モンモリロナイトおよび合成マイカが好ましい。これらは単独ないし2種以上を用いることができる。これらの無機系結晶核剤は、組成物中での分散性を高めるために、有機物で修飾されていることが好ましい。
無機系結晶核剤の含有量は、(A)スチレン系樹脂および(B)脂肪族ポリエステルの合計量100重量部に対して、0.01〜100重量部が好ましく、0.05〜50重量部がより好ましく、0.1〜30重量部がさらに好ましい。
また、有機系結晶核剤の具体例としては、安息香酸ナトリウム、安息香酸カリウム、安息香酸リチウム、安息香酸カルシウム、安息香酸マグネシウム、安息香酸バリウム、テレフタル酸リチウム、テレフタル酸ナトリウム、テレフタル酸カリウム、シュウ酸カルシウム、ラウリン酸ナトリウム、ラウリン酸カリウム、ミリスチン酸ナトリウム、ミリスチン酸カリウム、ミリスチン酸カルシウム、オクタコサン酸ナトリウム、オクタコサン酸カルシウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸バリウム、モンタン酸ナトリウム、モンタン酸カルシウム、トルイル酸ナトリウム、サリチル酸ナトリウム、サリチル酸カリウム、サリチル酸亜鉛、アルミニウムジベンゾエート、カリウムジベンゾエート、リチウムジベンゾエート、ナトリウムβ−ナフタレート、ナトリウムシクロヘキサンカルボキシレートなどの有機カルボン酸金属塩、p−トルエンスルホン酸ナトリウム、スルホイソフタル酸ナトリウムなどの有機スルホン酸塩、ステアリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、パルチミン酸アミド、ヒドロキシステアリン酸アミド、エルカ酸アミド、トリメシン酸トリス(t−ブチルアミド)、トリメシン酸トリシクロヘキシルアミドなどのカルボン酸アミド、フタル酸ヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジ安息香酸ヒドラジドなどのヒドラジド化合物、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソプロピレン、ポリブテン、ポリ−4−メチルペンテン、ポリ−3−メチルブテン−1、ポリビニルシクロアルカン、ポリビニルトリアルキルシラン、高融点ポリ乳酸などのポリマー、メラミンシアヌレート、ポリリン酸メラミンなどのメラミン系化合物、エチレン−アクリル酸またはメタクリル酸コポリマーのナトリウム塩、スチレン−無水マレイン酸コポリマーのナトリウム塩などのカルボキシル基を有する重合体のナトリウム塩またはカリウム塩(いわゆるアイオノマー)、ベンジリデンソルビトールおよびその誘導体、ナトリウム−2,2’−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)フォスフェート、フェニルホスホン酸亜鉛、フェニルホスホン酸カルシウム、フェニルホスホン酸マグネシウムなどのリン化合物金属塩および2,2−メチルビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ナトリウムなどが挙げられ、耐熱性を向上させる効果が大きいという観点からは、有機カルボン酸金属塩およびカルボン酸アミドが好ましい。これらは単独ないし2種以上用いることができる。
有機系結晶核剤の配合量は、(A)スチレン系樹脂および(B)脂肪族ポリエステルの合計量100重量部に対して、0.01〜30重量部が好ましく、0.05〜10重量部がより好ましく、0.1〜5重量部がさらに好ましい。
本発明においては、耐熱性が向上するという観点から、さらに(I)可塑剤を配合することが好ましい。
本発明で使用する可塑剤としては、一般にポリマーの可塑剤として用いられるものを特に制限なく用いることができ、例えば、ポリエステル系可塑剤、グリセリン系可塑剤、多価カルボン酸エステル系可塑剤、ポリアルキレングリコール系可塑剤及びエポキシ系可塑剤などを挙げることができる。
ポリエステル系可塑剤の具体例としては、アジピン酸、セバチン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸などの酸成分と、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、エチレングリコール、ジエチレングリコールなどのジオール成分からなるポリエステルやポリカプロラクトンなどのヒドロキシカルボン酸からなるポリエステルなどを挙げることができる。これらのポリエステルは単官能カルボン酸もしくは単官能アルコールで末端封鎖されていてもよく、またエポキシ化合物などで末端封鎖されていてもよい。
グリセリン系可塑剤の具体例としては、グリセリンモノアセトモノラウレート、グリセリンジアセトモノラウレート、グリセリンモノアセトモノステアレート、グリセリンジアセトモノオレートおよびグリセリンモノアセトモノモンタネートなどを挙げることができる。
多価カルボン酸系可塑剤の具体例としては、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジベンジル、フタル酸ブチルベンジルなどのフタル酸エステル、トリメリット酸トリブチル、トリメリット酸トリオクチル、トリメリット酸トリヘキシルなどのトリメリット酸エステル、アジピン酸ジイソデシル、アジピン酸n−オクチル−n−デシル、アジピン酸ベンジルメチルグリコールなどのアジピン酸エステル、アセチルクエン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリブチルなどのクエン酸エステル、アゼライン酸ジ−2−エチルヘキシルなどのアゼライン酸エステル、セバシン酸ジブチル、およびセバシン酸ジ−2−エチルヘキシルなどのセバシン酸エステルなどを挙げることができる。
ポリアルキレングリコール系可塑剤の具体例としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ(エチレンオキサイド・プロピレンオキサイド)ブロック及び/またはランダム共重合体、ポリテトラメチレングリコール、ビスフェノール類のエチレンオキシド付加重合体、ビスフェノール類のプロピレンオキシド付加重合体、ビスフェノール類のテトラヒドロフラン付加重合体などのポリアルキレングリコールあるいはその末端エポキシ変性化合物、末端エステル変性化合物および末端エーテル変性化合物などの末端封鎖化合物などを挙げることができる。
エポキシ系可塑剤とは、一般にはエポキシステアリン酸アルキルと大豆油とからなるエポキシトリグリセリドなどを指すが、その他にも、主にビスフェノールAとエピクロロヒドリンを原料とするような、いわゆるエポキシ樹脂も使用することができる。
その他の可塑剤の具体例としては、ネオペンチルグリコールジベンゾエート、ジエチレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジ−2−エチルブチレート、ポリエチレングリコールジベンゾエートなどの脂肪族ポリオールの安息香酸エステル、ステアリン酸アミドなどの脂肪酸アミド、オレイン酸ブチルなどの脂肪族カルボン酸エステル、アセチルリシノール酸メチル、アセチルリシノール酸ブチルなどのオキシ酸エステル、ペンタエリスリトール、各種ソルビトール、ポリアクリル酸エステル、シリコーンオイルおよびパラフィン類などを挙げることができる。
本発明で使用する可塑剤としては、上記に例示したものの中でも、特にポリエステル系可塑剤及びポリアルキレングリコール系可塑剤から選択した少なくとも1種が好ましい。本発明に使用する可塑剤は、単独ないし2種以上用いることができる。
また、可塑剤の配合量は、(A)スチレン系樹脂および(B)脂肪族ポリエステルの合計量100重量部に対して、0.01〜30重量部の範囲が好ましく、0.1〜20重量部の範囲がより好ましく、0.5〜10重量部の範囲がさらに好ましい。
本発明においては、結晶核剤と可塑剤を各々単独で用いてもよいが、両者を併用して用いることが好ましい。
本発明の樹脂組成物においては、耐熱性が向上するという観点から、さらに(J)無機系結晶核剤以外の充填剤を配合することが好ましい。
本発明で使用する無機系結晶核剤以外の充填剤としては、通常熱可塑性樹脂の強化に用いられる繊維状、板状、粒状、粉末状のものを用いることができる。具体的には、ガラス繊維、アスベスト繊維、炭素繊維、グラファイト繊維、金属繊維、チタン酸カリウムウイスカー、ホウ酸アルミニウムウイスカー、マグネシウム系ウイスカー、珪素系ウイスカー、ワラストナイト、セピオライト、アスベスト、スラグ繊維、ゾノライト、エレスタダイト、石膏繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化ホウ素繊維、窒化硅素繊維及びホウ素繊維などの繊維状無機状充填剤、ガラスフレーク、グラファイト、金属箔、セラミックビーズ、セリサイト、ベントナイト、ドロマイト、微粉珪酸、長石粉、チタン酸カリウム、シラスバルーン、珪酸アルミニウム、酸化珪素、石膏、ノバキュライト、ドーソナイトおよび白土などの板状もしくは粒状無機充填剤、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、再生セルロース繊維、アセテート繊維、ケナフ繊維、竹繊維、ヘンプ繊維、ジュート繊維、ラミー繊維、バナナ繊維、ココナッツ繊維、木綿繊維、麻繊維、サイザル繊維、亜麻繊維、リネン繊維、絹繊維、マニラ麻繊維、さとうきび、バガス 木材パルプ、紙屑、古紙および絹、羊毛、アンゴラ、カシミヤ、ラクダなどの動物繊維などの繊維状有機充填剤、籾殻、木材チップ、おから、古紙粉砕材、衣料粉砕材、紙粉、木粉、ケナフ粉、竹粉、セルロース粉末、籾殻粉末、果実殻粉末、キチン粉末、キトサン粉末、タンパク質、澱粉などのチップ状もしくは粉末状有機充填剤が挙げられる。これらの充填剤の中では、繊維状無機充填剤が好ましく、特にガラス繊維、ワラストナイトが好ましい。また、繊維状有機充填剤の使用も好ましく、(B)脂肪族ポリエステルの生分解性を生かすという観点から、天然繊維や再生繊維がさらに好ましい。また、配合に供する繊維状充填剤のアスペクト比(平均繊維長/平均繊維径)は5以上であることが好ましく、10以上であることがさらに好ましく、20以上であることがさらに好ましい。
上記の充填剤は、エチレン/酢酸ビニル共重合体などの熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂で被覆または集束処理されていてもよく、アミノシランやエポキシシランなどのカップリング剤などで処理されていてもよい。
充填剤の配合量は、(A)スチレン系樹脂および(B)脂肪族ポリエステルの合計量100重量部に対して、0.1〜200重量部が好ましく、0.5〜100重量部がさらに好ましい。
本発明の樹脂組成物においては、加水分解抑制により耐熱性、耐久性が向上するという観点から、さらに(K)カルボキシル基反応性末端封鎖剤を配合することが好ましい。
本発明で使用するカルボキシル基反応性末端封鎖剤としては、ポリマーのカルボキシル末端基を封鎖することのできる化合物であれば、特に制限はなく、ポリマーのカルボキシル末端の封鎖剤として用いられているものを用いることができる。本発明においてかかるカルボキシル基反応性末端封鎖剤は、(B)脂肪族ポリエステルの末端を封鎖するのみではなく、天然由来の有機充填剤の熱分解や加水分解などで生成する乳酸やギ酸などの酸性低分子化合物のカルボキシル基も封鎖することができる。また、上記末端封鎖剤は、熱分解により酸性低分子化合物が生成する水酸基末端も封鎖できる化合物であることがさらに好ましい。
このようなカルボキシル基反応性末端封鎖剤としては、エポキシ化合物、オキサゾリン化合物、オキサジン化合物、カルボジイミド化合物、イソシアネート化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物を使用することが好ましく、なかでもエポキシ化合物および/またはカルボジイミド化合物が好ましい。
カルボキシル基反応性末端封鎖剤の配合量は、(A)スチレン系樹脂および(B)脂肪族ポリエステルの合計量100重量部に対して、0.01〜10重量部の範囲が好ましく、0.05〜5重量部の範囲がより好ましい。
カルボキシル基反応性末端封鎖剤の添加時期は、特に限定されないが、耐熱性を向上するだけでなく、機械特性や耐久性を向上できるという点で、(B)脂肪族ポリエステルと予め溶融混練した後、その他のものと混練することが好ましい。
本発明において、本発明の目的を損なわない範囲で安定剤(酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐候剤など)、滑剤、離型剤、難燃剤、染料または顔料を含む着色剤、帯電防止剤、発泡剤などを添加することができる。
本発明において、本発明の目的を損なわない範囲で、他の熱可塑性樹脂(例えば、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、芳香族および脂肪族ポリケトン樹脂、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ビニルエステル系樹脂、酢酸セルロース樹脂、ポリビニルアルコール樹脂など)または熱硬化性樹脂(例えば,フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂など)などの少なくとも1種以上をさらに含有することができる。これらの樹脂を配合することで、優れた特性を有する成形品を得ることができる。
これらの添加剤は、本発明の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、(A)、(B)、(C)、(D)成分を配合する際に同時に添加する方法や、予め少なくとも2成分の樹脂を溶融混練した後に添加する方法が挙げられる。
本発明の樹脂組成物の製造方法は、特に限定されるものではなく、例えば、(A)スチレン系樹脂、(B)脂肪族ポリエステル、(C)ジカルボン酸または/および(D)ジカルボン酸無水物および必要に応じて結晶核剤、可塑剤、充填剤、その他の添加剤を予めブレンドした後、融点以上において、一軸または二軸押出機で、均一に溶融混練する方法や溶液中で混合した後に溶媒を除く方法などが好ましく用いられ、強度、耐衝撃性、耐熱性、成形加工性、外観性の点で、二軸押出機で均一に溶融混練する方法がより好ましい。
本発明において、得られた樹脂組成物は、通常公知の射出成形、押出成形、インフレーション成形、ブロー成形などの任意の方法で成形することができ、あらゆる形状の成形品として広く用いることができる。成形品とは、フィルム、シート、繊維・布、不織布、射出成形品、押出成形品、真空圧空成形品、ブロー成形品、または他の材料との複合体などであり、自動車内装部品および自動車外装部品などの自動車用資材、テレビ、エアコン、掃除機、冷蔵庫、電話機、ファックス、視聴覚機器、カメラ、時計、コンピューター、パソコン、プリンター、複写機などの電機・電子機器用資材、便座等のトイレ部品、キッチン、バスルームなどの部品、養生シート、型枠、窓枠などの土木・建築用資材、農業用資材、園芸用資材、漁業用資材、文具、医療用品、雑貨、またはその他の用途として有用である。また本成形品は、塗装、メッキ等を施して用いることもできる。
本発明をさらに具体的に説明するために、以下、実施例および比較例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例中の部数および%はそれぞれ重量部および重量%を示す。
[参考例1](A)スチレン系樹脂
以下にスチレン系樹脂の調製方法を示す。なお得られたポリマーを、70℃で5時間減圧乾燥後、0.4g/100ml濃度のメチルエチルケトン溶液を調製し、30℃の温度条件下でウベローデ粘度計を用いて極限粘度を測定した。
<A−1>
PSジャパン製“HF77”(ポリスチレン:標準グレード)を使用した。
<A−2>
容量が20Lで、バッフルおよびファウドラ型撹拌翼を備えたステンレス製オートクレーブに、メタクリル酸メチル/アクリルアミド共重合体(特公昭45−24151号公報記載)0.05重量部をイオン交換水165重量部に溶解した溶液を添加して400rpmで撹拌し、系内を窒素ガスで置換した。次に、下記混合物質を反応系で撹拌しながら添加し、60℃に昇温し重合を開始した。
スチレン 70重量部
アクリロニトリル 30重量部
t−ドデシルメルカプタン 0.2重量部
2,2’−アゾビスイソブチロニトリル 0.4重量部。
30分かけて反応温度を65℃まで昇温したのち、120分かけて100℃まで昇温した。以降、通常の方法に従い、反応系の冷却、ポリマーの分離、洗浄、乾燥を行なうことにより、ビーズ状のポリマーを得た。得られたスチレン系樹脂のメチルエチルケトン可溶分の極限粘度は0.53dl/gであった。
<A−3>
上記<A−2>のスチレン70重量部、アクリロニトリル30重量部をメタクリル酸メチル70重量部、スチレン25重量部、アクリロニトリル5重量部に変更した以外はすべて同様に懸濁重合を行った。得られたスチレン系樹脂のメチルエチルケトン可溶分の極限粘度は0.35dl/gであった。
<A−4>
スチレン50重量部、アクリロニトリル10重量部、N−フェニルマレイミド40重量部、およびt−ドデシルメルカプタン0.2重量部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.4重量部をシクロヘキサノン溶媒中で溶液重合した。以降、通常の方法に従い、反応系の冷却、メタノール溶液による再沈殿、洗浄、乾燥、粉砕を行うことによりポリマーを得た。得られたスチレン系樹脂のメチルエチルケトン可溶分の極限粘度は0.33dl/gであった。
<A−5>
上記<A−2>のt−ドデシルメルカプタンを0.35重量部にする以外はすべて同様に懸濁重合を行った。得られたスチレン系樹脂のメチルエチルケトン可溶分の極限粘度は0.41dl/gであった。
[参考例2](B)脂肪族ポリエステル
<B−1>
重量平均分子量16万、D−乳酸単位1.2%のポリ−L−乳酸を使用した。
<B−2>
重量平均分子量21万、D−乳酸単位4%のポリ−L−乳酸を使用した。
<B−3>
重量平均分子量20万、D−乳酸単位1%のポリ−L−乳酸を使用した。
[参考例3](C)ジカルボン酸
<C−1>
東京化成工業製マレイン酸を使用した。
[参考例4](D)ジカルボン酸無水物
<D−1>
東京化成工業製マレイン酸無水物を使用した。
<D−2>
東京化成工業製コハク酸無水物を使用した。
[参考例5](E)ゴム質重合体
<E−1>
ポリブタジエン(重量平均粒子径0.35μm) 50重量部
(日本ゼオン社製 Nipol LX111K) (固形分換算)
オレイン酸カリウム 0.5重量部
ブドウ糖 0.5重量部
ピロリン酸ナトリウム 0.5重量部
硫酸第一鉄 0.005重量部
脱イオン水 120重量部。
以上の物質を重合容器に仕込み、撹拌しながら65℃に昇温した。内温が65℃に達した時点を重合開始として、スチレン35重量部、アクリロニトリル15重量部、およびt−ドデシルメルカプタン0.3重量部を5時間かけて連続滴下した。並行してクメンハイドロパーオキサイド0.25重量部、オレイン酸カリウム2.5重量部および純水25重量部からなる水溶液を、7時間で連続滴下し反応を完結させた。得られたグラフト共重合体ラテックスを硫酸で凝固し、苛性ソ−ダで中和した後、洗浄、濾過、乾燥してパウダー状として得た。得られたグラフト共重合体のグラフト率は38%、メチルエチルケトン可溶分の極限粘度は0.33dl/gであった。
[参考例6](F)ポリカーボネート、芳香族ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルから選ばれる1種以上の熱可塑性樹脂
<F−1>
シェル製“コルテラ”CP509200(ポリプロピレンテレフタレート)
[参考例7](G)帯電防止性重合体
<G−1>
カプロラクタム40部、数平均分子量2000のポリエチレングリコール56.3部、及びテレフタル酸4.8部を酸化防止剤(イルガノックス1098)0.2重量部及び三酸化アンチモン0.1重量部と共にヘリカルリボン撹拌翼を備えた反応容器に仕込み、窒素置換して260℃で少量窒素を流しながら50分間加熱撹拌して透明な均質溶液とした後、260℃、0.5mmHg以下の条件で3時間重合し透明なポリマーを得た。ポリマーを冷却ベルト上にガット状に吐出し、ペレタイズすることによって、ペレット状のポリエーテルエステルアミド<G−1>を調製した。
得られたポリエーテルエステルアミドは0.5%濃度のオルトクロロフェノール溶液中、25℃で測定した相対粘度(ηr)が2.01で、体積固有抵抗値が1×10 Ωcmである。
[参考例8](H)結晶核剤
<H−1>
富士タルク工業製”LMS300”(タルク;無機系結晶核剤)を使用した。
<H−2>
日本化成製”スリパックスL”(エチレンビスラウリン酸アミド;有機系結晶核剤)を使用した。
[実施例1〜10、比較例1〜4]
表1記載の組成からなる原料をドライブレンドした後、押出温度220℃に設定した2軸スクリュー押出機(日本製鋼所製TEX−30)を使用して溶融混合ペレタイズを行った。
実施例1〜10および比較例1〜4で得られたペレットを東芝機械製IS55EPN射出成形機を用いて、成形温度230℃、金型温度40℃の条件で射出成形することにより得られた試験片について、各特性を以下の測定方法にて評価した。
[引張特性]:ASTM D638に従い、引張特性を評価した。
[耐衝撃性]:ASTM D256−56Aに従い、耐衝撃性を評価した。
[耐熱性]:ASTM D648(荷重:0.46MPa)に従い、荷重たわみ温度を測定した。
[TEM観察]:透過型電子顕微鏡(HITACHI、ELECTRON MICROSCOPE H−700)を用いて、得られた樹脂組成物の断面についてモルフォロジー観察を行い、倍率1000倍の写真(写真上1cmが10μmに相当)をもとに、写真上に撮影された、分散した個々の球状分散相の任意の30個について、最も長い粒子径を測定し、数平均した値を平均粒径とした。
各サンプルの引張特性、耐衝撃性、耐熱性、TEM観察についての測定結果をそれぞれ表1に示す。
Figure 2008031198
実施例1〜10、比較例1〜4より、本発明の樹脂組成物は、引張特性、耐衝撃性、耐熱性に優れることがわかる。
[実施例11〜14、比較例5〜7]
表2記載の組成からなる原料をドライブレンドした後、押出温度220℃に設定した2軸スクリュー押出機(池貝社製PCM−30)を使用して溶融混合ペレタイズを行った。
実施例11、12および比較例5〜7で得られたペレットを東芝機械製IS55EPN射出成形機を用いて、成形温度230℃、金型温度40℃の条件で射出成形することにより得られた試験片について、各特性を以下の測定方法にて評価した。実施例13および14で得られたペレットは、成形温度230℃、金型温度80℃の条件に変更した以外はすべて同様に成形、評価をした。
[耐衝撃性]:ASTM D256−56Aに従い、耐衝撃性を評価した。
[耐熱性]:ASTM D648(荷重:1.82MPa)に従い、荷重たわみ温度を測定した。
[面積割合]:射出成形により得られた成形品について、オスミウムブロック染色法により、(A)スチレン系樹脂、(E)ゴム質重合体を染色した後、超薄切片を切り出したサンプルについて、透過型電子顕微鏡にて6000倍に拡大して断面の観察、撮影した。さらに4倍に拡大し、(B)脂肪族ポリエステル中に分散している(E)の面積(X)と(A)スチレン系樹脂中に分散している(E)の面積(Y)を該写真から切り出し重量法を用いて求め、(X)/((X)+(Y))の式に従って面積割合を求めた。
各サンプルの耐衝撃性、耐熱性、および脂肪族ポリエステル中に存在する(E)の面積割合についての測定結果をそれぞれ表2に示す。
Figure 2008031198
実施例11〜14、比較例5〜7より、本発明の樹脂組成物は、ポリ乳酸単体(比較例6)に対して、スチレン系樹脂および脂肪族ポリエステルおよびジカルボン酸無水物を配合することにより、大幅に耐衝撃性を改良することができ、さらに実用的な耐熱温度を有することができる。
[実施例15、比較例8〜10]
表3記載の組成からなる原料をドライブレンドした後、押出温度220℃に設定した2軸スクリュー押出機(池貝社製PCM−30)を使用して溶融混合ペレタイズを行った。
実施例15、比較例8〜10で得られたペレットを東芝機械製IS55EPN射出成形機を用いて、成形温度230℃、金型温度40℃の条件で射出成形することにより得られた試験片について、各特性を以下の測定方法にて評価した。
[耐衝撃性]:ASTM D256−56Aに従い、耐衝撃性を評価した。
[耐熱性]:ASTM D648(荷重:1.82MPa)に従い、荷重たわみ温度を測定した。
[帯電防止性]:表面固有抵抗値:2mmt×40mmφの円板を用いて、下記の条件で測定した。測定には東亜電波工業(株)製の超絶縁抵抗計SM−10型を用いた。
(1)成形直後、洗剤“ママローヤル”(ライオン(株)製)水溶液で洗浄し、続いて蒸留水で十分洗浄してから表面の水分を取り除いた後、室温23℃、湿度50%RH雰囲気下で測定した。
(2)成形後、23℃、50%RH中に100日間放置した後、洗剤“ママローヤル”(ライオン(株)製)水溶液で洗浄し、続いて蒸留水で十分洗浄してから表面の水分を取り除いた後、室温23℃、湿度50%RH雰囲気下で測定した。
[面積割合]:射出成形により得られた成形品について、オスミウムブロック染色法により、(A)スチレン系樹脂、(E)ゴム質重合体を染色した後、超薄切片を切り出したサンプルについて、透過型電子顕微鏡にて6000倍に拡大して断面の観察、撮影した。さらに4倍に拡大し、(B)脂肪族ポリエステル中に分散している(E)の面積(X)と(A)スチレン系樹脂中に分散している(E)の面積(Y)を該写真から切り出し重量法を用いて求め、(X)/((X)+(Y))の式に従って面積割合を求めた。
各サンプルの耐衝撃性、耐熱性、帯電防止性、および脂肪族ポリエステル中に存在する(E)の面積割合についての測定結果をそれぞれ表3に示す。
Figure 2008031198
実施例15、比較例8〜10より、本発明の樹脂組成物は、ポリ乳酸単体(比較例9)に対して、スチレン系樹脂、脂肪族ポリエステルおよびジカルボン酸無水物を配合することにより、大幅に耐衝撃性を改良することができ、さらに実用的な耐熱温度を有し、かつ低い表面固有抵抗値を有し、しかも成形品の表面洗浄や経時変化によっても表面固有抵抗値が変化せず、優れた永久帯電性を発揮することができる。

Claims (8)

  1. (A)スチレン系樹脂、(B)脂肪族ポリエステルならびに(C)ジカルボン酸および/または(D)ジカルボン酸無水物を配合してなる樹脂組成物。
  2. (D)ジカルボン酸無水物が、マレイン酸無水物またはコハク酸無水物である請求項1に記載の樹脂組成物。
  3. さらに(E)ゴム質重合体を配合してなる請求項1〜2のいずれかに記載の樹脂組成物。
  4. (E)ゴム質重合体が、ゴム質重合体10〜80重量%に、芳香族ビニル系単位10〜70重量%、シアン化系ビニル単位10〜50重量%がグラフト重合されているグラフト重合体である請求項3に記載の樹脂組成物。
  5. さらに(F)ポリカーボネート、芳香族ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリ塩化ビニルから選ばれる1種以上を配合してなる請求項1〜4のいずれかに記載の樹脂組成物。
  6. さらに(G)体積固有抵抗1013Ωcm以下の重合体を配合してなる請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂組成物。
  7. (A)スチレン系樹脂と(B)脂肪族ポリエステルの合計100重量部に対し、(B)脂肪族ポリエステルが60重量部未満である請求項1〜6のいずれかに記載の樹脂組成物。
  8. 請求項1〜7のいずれかに記載の樹脂組成物からなる成形品。
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