JP2008201849A - Resin composition and molded article thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超高分子量ポリエチレンを含む樹脂組成物、及びその成形体に関する。 The present invention relates to a resin composition containing ultrahigh molecular weight polyethylene and a molded body thereof.
超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）は、低比重、低吸水性、高い耐衝撃性、高い耐摩耗性などの優れた特性を有するエンジニアリングプラスチックである。このように、超高分子量ポリエチレンは、優れた特性を有する樹脂であるが、機械的強度など、さらなる特性の向上が求められている。また、超高分子量ポリエチレンは、前記のような優れた特性を有している一方で、熱変形しやすい、溶融成形性に乏しいなどの欠点も有している。このため、超高分子量ポリエチレンにおいて、前記のような欠点の改善もまた求められている。 Ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) is an engineering plastic having excellent properties such as low specific gravity, low water absorption, high impact resistance, and high wear resistance. As described above, ultra high molecular weight polyethylene is a resin having excellent characteristics, but further improvements in characteristics such as mechanical strength are required. Ultra high molecular weight polyethylene has the above-mentioned excellent characteristics, but also has drawbacks such as being easily deformable by heat and poor in melt moldability. For this reason, improvement of the above-mentioned fault is also calculated | required in ultra high molecular weight polyethylene.
なお、ポリシランに関して、特開２００３−２６８２４７号公報（特許文献１）には、ポリシランが、充填剤、補強剤、難燃剤、着色顔料などの樹脂添加剤との組み合わせにより、ポリカーボネート樹脂などの樹脂に対する樹脂添加剤の分散性を向上させることが記載されている。
従って、本発明の目的は、超高分子量ポリエチレンの優れた特性（耐衝撃性など）を維持しつつ、超高分子量ポリエチレンを含む樹脂系の物性（例えば、引張強度などの機械的強度又は機械的特性）を改善できる樹脂組成物およびその成形体を提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is to maintain the excellent properties (such as impact resistance) of ultrahigh molecular weight polyethylene, while maintaining the physical properties of the resin system containing ultrahigh molecular weight polyethylene (for example, mechanical strength such as tensile strength or mechanical strength). It is an object of the present invention to provide a resin composition capable of improving the characteristics) and a molded product thereof.
本発明の他の目的は、超高分子量ポリエチレンを含む樹脂系の耐熱性を効率よく向上できる樹脂組成物およびその成形体を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a resin composition capable of efficiently improving the heat resistance of a resin system containing ultrahigh molecular weight polyethylene and a molded product thereof.
本発明のさらに他の目的は、超高分子量ポリエチレンを含む樹脂系のハンドリング性を改善できる樹脂組成物およびその成形体を提供することにある。 Still another object of the present invention is to provide a resin composition capable of improving the handleability of a resin system containing ultra high molecular weight polyethylene and a molded product thereof.
本発明の別の目的は、少なくとも超高分子量ポリエチレンを含む樹脂系の機械的特性（引張強度など）を向上させる方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a method for improving the mechanical properties (such as tensile strength) of a resin system containing at least ultra-high molecular weight polyethylene.
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、超高分子量ポリエチレンにポリシランを添加すると、超高分子量ポリエチレンの優れた特性（耐衝撃性など）を損なうことなく機械的特性（引張強度など）を向上できることを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that when polysilane is added to ultrahigh molecular weight polyethylene, the excellent properties (such as impact resistance) of ultra high molecular weight polyethylene are not impaired. The inventors have found that properties (such as tensile strength) can be improved, and completed the present invention.
すなわち、本発明の樹脂組成物（超高分子量ポリエチレン系樹脂組成物）は、超高分子量ポリエチレンとポリシランとで構成されている。前記ポリシランは、下記式（１）〜（３）で表される構造単位のうち少なくとも１つの構造単位を有するポリシランであってもよい。 That is, the resin composition (ultra high molecular weight polyethylene resin composition) of the present invention is composed of ultra high molecular weight polyethylene and polysilane. The polysilane may be a polysilane having at least one structural unit among the structural units represented by the following formulas (1) to (3).
（式中、Ｒ１〜Ｒ３は、同一又は相異なって、水素原子、ヒドロキシル基、有機基又はシリル基を示し、ｘ、ｙ及びｚはそれぞれ１以上の整数を示す。）
前記ポリシランは、Ｒ１およびＲ２の少なくとも一方がアリール基である構造単位（１）を有するポリシランで構成されていてもよい。代表的には、前記ポリシランは、Ｒ１がアリール基、およびＲ２がアルキル基又はアリール基である構造単位（１）を有するポリシランで構成されていてもよい。本発明の樹脂組成物において、前記ポリシランとして比較的低分子量のポリシランを好適に使用してもよい。例えば、前記ポリシランは、平均重合度２〜１０のポリシランであってもよい。なお、このような低分子量のポリシランは、室温又は常温において液状であってもよい。
(Wherein, R 1 to R 3 are the same or different, a hydrogen atom, a hydroxyl group, an organic group or a silyl group, x, y and z is an integer of 1 or more, respectively.)
The polysilane may be composed of a polysilane having a structural unit (1) in which at least one of R 1 and R 2 is an aryl group. Typically, the polysilane may be composed of a polysilane having a structural unit (1) in which R 1 is an aryl group, and R 2 is an alkyl group or an aryl group. In the resin composition of the present invention, a polysilane having a relatively low molecular weight may be suitably used as the polysilane. For example, the polysilane may be a polysilane having an average degree of polymerization of 2 to 10. Such a low molecular weight polysilane may be liquid at room temperature or normal temperature.
本発明の樹脂組成物において、ポリシランの割合は、例えば、超高分子量ポリエチレン１００重量部に対して０．１〜５０重量部程度であってもよい。 In the resin composition of the present invention, the proportion of polysilane may be, for example, about 0.1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of ultrahigh molecular weight polyethylene.
本発明の樹脂組成物は、さらに他の樹脂を含んでいてもよい。このような他の樹脂は、例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ（チオ）エーテル系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリケトン系樹脂、ポリイミド系樹脂、およびフッ素系樹脂から選択された少なくとも１種の樹脂（Ａ）であってもよい。特に、樹脂（Ａ）は、少なくともポリプロピレン系樹脂で構成されていてもよい。本発明では、ポリシランが超高分子量ポリエチレンに対する分散性に優れているとともに、超高分子量ポリエチレンと他の樹脂との相溶性を向上させる作用を有しているためか、両樹脂の特性を併せ持つポリマーアロイを得ることができる。 The resin composition of the present invention may further contain other resins. Such other resins include, for example, polypropylene resins, polyamide resins, polyester resins, polyacetal resins, polycarbonate resins, poly (thio) ether resins, polysulfone resins, polyketone resins, polyimide resins, and fluorine. It may be at least one resin (A) selected from a series resin. In particular, the resin (A) may be composed of at least a polypropylene resin. In the present invention, the polysilane is excellent in dispersibility with respect to ultrahigh molecular weight polyethylene and also has an effect of improving the compatibility between the ultrahigh molecular weight polyethylene and other resins. Alloy can be obtained.
このような他の樹脂を含む前記樹脂組成物において、超高分子量ポリエチレンと樹脂（Ａ）との割合は、前者／後者（重量比）＝９５／５〜５０／５０程度であってもよく、ポリシランの割合は、超高分子量ポリエチレンと樹脂（Ａ）との総量１００重量部に対して０．１〜５０重量部程度であってもよい。 In the resin composition containing such other resin, the ratio between the ultrahigh molecular weight polyethylene and the resin (A) may be about the former / the latter (weight ratio) = 95/5 to 50/50, The proportion of polysilane may be about 0.1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of ultrahigh molecular weight polyethylene and resin (A).
本発明には、少なくとも超高分子量ポリエチレンを含む樹脂系にポリシランを添加し、前記樹脂系の機械的特性（又は機械的強度、例えば、引張強度など）を向上させる方法も含まれる。 The present invention also includes a method in which polysilane is added to a resin system containing at least ultrahigh molecular weight polyethylene to improve the mechanical properties (or mechanical strength, such as tensile strength) of the resin system.
また、本発明には、前記樹脂組成物で形成された成形体も含まれる。 Moreover, the molded object formed with the said resin composition is also contained in this invention.
本発明の樹脂組成物は、超高分子量ポリエチレンとポリシランとで構成されているので、超高分子量ポリエチレンの優れた特性（耐衝撃性など）を維持しつつ、超高分子量ポリエチレンを含む樹脂系（超高分子量ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンと他の樹脂とで構成されたポリマーブレンドなど）の物性（例えば、引張強度などの機械的強度又は機械的特性）を改善（又は向上）できる。そのため、本発明の方法では、少なくとも超高分子量ポリエチレンを含む樹脂系の機械的特性（引張強度など）を向上できる。 Since the resin composition of the present invention is composed of ultrahigh molecular weight polyethylene and polysilane, a resin system containing ultrahigh molecular weight polyethylene while maintaining the excellent properties (such as impact resistance) of ultrahigh molecular weight polyethylene ( It is possible to improve (or improve) physical properties (for example, mechanical strength or mechanical properties such as tensile strength) of ultrahigh molecular weight polyethylene, a polymer blend composed of ultrahigh molecular weight polyethylene and another resin, and the like. Therefore, in the method of the present invention, it is possible to improve the mechanical properties (such as tensile strength) of a resin system containing at least ultrahigh molecular weight polyethylene.
また、ポリシランは超高分子量ポリエチレンと他の樹脂との相溶化剤として作用するためか、超高分子量ポリエチレンに他の樹脂の特性を効率よく付与できる。例えば、超高分子量ポリエチレンと高耐熱性樹脂（例えば、ポリプロピレン系樹脂など）とポリシランとで樹脂組成物を構成すると、超高分子量ポリエチレンを含む樹脂系の耐熱性を効率よく向上できる。さらに、超高分子量ポリエチレンを含む樹脂系にポリシランを添加すると、超高分子量ポリエチレンを含む樹脂系のハンドリング性［例えば、溶融成形における流動性（又は溶融成形性）］を向上又は改善できる。 In addition, because polysilane acts as a compatibilizer between ultrahigh molecular weight polyethylene and another resin, the characteristics of other resins can be efficiently imparted to ultrahigh molecular weight polyethylene. For example, when the resin composition is composed of ultra high molecular weight polyethylene, a high heat resistance resin (for example, polypropylene resin) and polysilane, the heat resistance of the resin system containing ultra high molecular weight polyethylene can be improved efficiently. Furthermore, when polysilane is added to a resin system containing ultra high molecular weight polyethylene, the handling properties [for example, fluidity (or melt moldability) in melt molding] of the resin system containing ultra high molecular weight polyethylene can be improved or improved.
本発明の樹脂組成物は、超高分子量ポリエチレンとポリシランとで構成されている。このような樹脂組成物では、超高分子量ポリエチレンの優れた特性を維持できるとともに、機械的強度などの特性を向上できる。また、本発明の樹脂組成物では、成形性（溶融成形性など）に乏しい超高分子量ポリエチレンを含む樹脂系であるにもかかわらず、ポリシランの添加により、ハンドリング性において改善されている。 The resin composition of the present invention is composed of ultrahigh molecular weight polyethylene and polysilane. Such a resin composition can maintain the excellent characteristics of ultrahigh molecular weight polyethylene and improve characteristics such as mechanical strength. Moreover, although the resin composition of the present invention is a resin system containing ultra-high molecular weight polyethylene having poor moldability (such as melt moldability), the handling property is improved by the addition of polysilane.
［超高分子量ポリエチレン］
超高分子量ポリエチレンの粘度平均分子量は、例えば、１００万以上（例えば、１５０〜１０００万程度）、好ましくは２００万以上（例えば、２５０〜８００万程度）、さらに好ましくは３００万以上（例えば、３４０〜７００万程度）であってもよい。なお、粘度平均分子量は、ＡＳＴＭ−Ｄ２８５７などに準拠して測定することができる。また、超高分子量ポリエチレンのメルトフローレートは、１９０℃、２１．６ｋｇ荷重の条件で、０．１ｇ／１０分以下（例えば、０．０１〜０．０８ｇ／１０分程度）、好ましくは０．０２〜０．０７ｇ／１０分程度であってもよい。
[Ultra high molecular weight polyethylene]
The viscosity average molecular weight of ultra high molecular weight polyethylene is, for example, 1 million or more (for example, about 1.5 to 10 million), preferably 2 million or more (for example, about 2.5 to 8 million), and more preferably 3 million or more (for example, 340). About 7 million). In addition, a viscosity average molecular weight can be measured based on ASTM-D2857 etc. Moreover, the melt flow rate of ultra high molecular weight polyethylene is 0.1 g / 10 min or less (for example, about 0.01 to 0.08 g / 10 min), preferably 0.1. It may be about 02 to 0.07 g / 10 minutes.
［ポリシラン］
本発明において用いられるポリシランとしては、Ｓｉ−Ｓｉ結合を有する直鎖状、環状、分岐状、又は網目状の化合物であれば特に限定されないが、通常、下記式（１）〜（３）で表された構造単位のうち少なくとも１つの構造単位を有するポリシランで構成されている場合が多い。
[Polysilane]
The polysilane used in the present invention is not particularly limited as long as it is a linear, cyclic, branched, or network compound having a Si—Si bond, but is usually represented by the following formulas (1) to (3). Often, the structural unit is composed of polysilane having at least one structural unit.
（式中、Ｒ１〜Ｒ３は、同一又は相異なって、水素原子、ヒドロキシル基、有機基又はシリル基を示し、ｘ、ｙ及びｚはそれぞれ１以上の整数を示す。）
前記式（１）及び（２）において、Ｒ１〜Ｒ３で表される有機基としては、炭化水素基（アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、アリール基、アラルキル基）など、これらの炭化水素基に対応するエーテル基（アルコキシ基、シクロアルキルオキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基など）などが挙げられる。通常、前記有機基は、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基などの炭化水素基である場合が多い。また、水素原子やヒドロキシル基、アルコキシ基、シリル基などは末端に置換している場合が多い。
(Wherein, R 1 to R 3 are the same or different, a hydrogen atom, a hydroxyl group, an organic group or a silyl group, x, y and z is an integer of 1 or more, respectively.)
In the formulas (1) and (2), examples of the organic group represented by R 1 to R 3 include a hydrocarbon group (an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, a cycloalkenyl group, an aryl group, and an aralkyl group). And ether groups (alkoxy groups, cycloalkyloxy groups, aryloxy groups, aralkyloxy groups, etc.) corresponding to these hydrocarbon groups. Usually, the organic group is often a hydrocarbon group such as an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or an aralkyl group. Also, hydrogen atoms, hydroxyl groups, alkoxy groups, silyl groups, etc. are often substituted at the ends.
前記式（１）及び（２）のＲ１〜Ｒ３において、アルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシルなどのＣ１−１４アルキル基（好ましくはＣ１−１０アルキル基、さらに好ましくはＣ１−６アルキル基）が挙げられる。 In R 1 to R 3 of the above formulas (1) and (2), examples of the alkyl group include C 1-14 alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, t-butyl, pentyl, hexyl (preferably C 1-10 alkyl group, more preferably C 1-6 alkyl group).
アルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、ｔ−ブトキシ、ペンチルオキシなどのＣ１−１４アルコキシ基（好ましくはＣ１−１０アルコキシ基、さらに好ましくはＣ１−６アルコキシ基）が挙げられる。 Examples of the alkoxy group include C 1-14 alkoxy groups such as methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, t-butoxy and pentyloxy (preferably C 1-10 alkoxy groups, more preferably C 1-6 alkoxy groups). Is mentioned.
アルケニル基としては、ビニル、アリル、ブテニル、ペンテニルなどのＣ２−１４アルケニル基（好ましくはＣ２−１０アルケニル基、さらに好ましくはＣ２−６アルケニル基）が挙げられる。 Examples of the alkenyl group include C 2-14 alkenyl groups such as vinyl, allyl, butenyl, pentenyl (preferably a C 2-10 alkenyl group, more preferably a C 2-6 alkenyl group).
シクロアルキル基としては、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロヘキシルなどのＣ５−１４シクロアルキル基（好ましくはＣ５−１０シクロアルキル基、さらに好ましくはＣ５−８シクロアルキル基）などが挙げられる。シクロアルキルオキシ基としては、シクロペンチルオキシ、シクロヘキシルオキシなどのＣ５−１４シクロアルキルオキシ基（好ましくはＣ５−１０シクロアルキルオキシ基、さらに好ましくはＣ５−８シクロアルキルオキシ基）などが挙げられる。シクロアルケニル基としては、シクロペンテニル、シクロヘキセニルなどのＣ５−１４シクロアルケニル基（好ましくはＣ５−１０シクロアルケニル基、さらに好ましくはＣ５−８シクロアルケニル基）などが挙げられる。 Examples of the cycloalkyl group include C 5-14 cycloalkyl groups (preferably C 5-10 cycloalkyl groups, more preferably C 5-8 cycloalkyl groups) such as cyclopentyl, cyclohexyl, and methylcyclohexyl. Examples of the cycloalkyloxy group include C 5-14 cycloalkyloxy groups such as cyclopentyloxy and cyclohexyloxy (preferably C 5-10 cycloalkyloxy groups, more preferably C 5-8 cycloalkyloxy groups). . Examples of the cycloalkenyl group include C 5-14 cycloalkenyl groups such as cyclopentenyl and cyclohexenyl (preferably a C 5-10 cycloalkenyl group, more preferably a C 5-8 cycloalkenyl group).
アリール基としては、フェニル、メチルフェニル（トリル）、ジメチルフェニル（キシリル）、ナフチルなどのＣ６−２０アリール基（好ましくはＣ６−１５アリール基、さらに好ましくはＣ６−１２アリール基）などが挙げられる。アリールオキシ基としては、フェノキシ、ナフチルオキシなどのＣ６−２０アリールオキシ基（好ましくはＣ６−１５アリールオキシ基、さらに好ましくはＣ６−１２アリールオキシ基）などが挙げられる。アラルキル基としては、ベンジル、フェネチル、フェニルプロピルなどのＣ６−２０アリール−Ｃ１−４アルキル基（好ましくはＣ６−１０アリール−Ｃ１−２アルキル基）などが挙げられる。アラルキルオキシ基としては、ベンジルオキシ、フェネチルオキシ、フェニルプロピルオキシなどのＣ６−２０アリール−Ｃ１−４アルキルオキシ基（好ましくはＣ６−１０アリール−Ｃ１−２アルキルオキシ基）などが挙げられる。 Examples of the aryl group include C 6-20 aryl groups (preferably C 6-15 aryl group, more preferably C 6-12 aryl group) such as phenyl, methylphenyl (tolyl), dimethylphenyl (xylyl), and naphthyl. Can be mentioned. Examples of the aryloxy group include C 6-20 aryloxy groups such as phenoxy and naphthyloxy (preferably a C 6-15 aryloxy group, more preferably a C 6-12 aryloxy group). Examples of the aralkyl group include C 6-20 aryl-C 1-4 alkyl groups (preferably C 6-10 aryl-C 1-2 alkyl groups) such as benzyl, phenethyl, and phenylpropyl. Examples of the aralkyloxy group include C 6-20 aryl-C 1-4 alkyloxy groups (preferably C 6-10 aryl-C 1-2 alkyloxy groups) such as benzyloxy, phenethyloxy, and phenylpropyloxy. It is done.
シリル基としては、シリル基、ジシラニル基、トリシラニル基などのＳｉ１−１０シラニル基（好ましくはＳｉ１−６シラニル基）などが挙げられる。 Examples of the silyl group include Si 1-10 silanyl groups (preferably Si 1-6 silanyl groups) such as silyl group, disilanyl group, and trisilanyl group.
また、Ｒ１〜Ｒ３が、前記有機基（アルキル基、アリール基など）又はシリル基である場合には、その水素原子の少なくとも１つが、置換基（又は官能基）により置換されていてもよい。このような置換基（又は官能基）は、例えば、ヒドロキシル基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基などの前記と同様の基であってもよい。 Further, when R 1 to R 3 are the organic group (alkyl group, aryl group, etc.) or silyl group, at least one of the hydrogen atoms may be substituted with a substituent (or functional group). Good. Such a substituent (or functional group) may be the same group as described above, such as a hydroxyl group, an alkyl group, an aryl group, and an alkoxy group.
これらのうち、Ｒ１〜Ｒ３は、アルキル基（例えば、メチル基などのＣ１−４アルキル基）、アリール基（例えば、フェニル基などのＣ６−２０アリール基）などである場合が多い。 Among these, R 1 to R 3 are often an alkyl group (eg, a C 1-4 alkyl group such as a methyl group), an aryl group (eg, a C 6-20 aryl group such as a phenyl group), or the like. .
ポリシランが非環状構造（直鎖状、分岐鎖状、網目状）の場合、末端基（末端置換基）は、通常、水素原子、ヒドロキシル基、ハロゲン原子（塩素原子など）、アルキル基、アルコキシ基、シリル基などであってもよい。 When the polysilane has an acyclic structure (straight, branched, or network), the terminal group (terminal substituent) is usually a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom (such as a chlorine atom), an alkyl group, or an alkoxy group. Or a silyl group.
具体的なポリシランとしては、例えば、前記式（１）で表される構造単位を有する直鎖状又は環状ポリシラン、前記式（２）又は（３）で表される構造単位を有する分岐鎖状ポリシラン又は網目状ポリシラン、前記式（１）〜（３）で表される構造単位を組み合わせて有するポリシランなどが挙げられる。 Specific examples of the polysilane include a linear or cyclic polysilane having a structural unit represented by the formula (1), and a branched polysilane having a structural unit represented by the formula (2) or (3). Alternatively, a reticulated polysilane, a polysilane having a combination of structural units represented by the above formulas (1) to (3), and the like can be given.
代表的なポリシランとしては、鎖状又は環状ポリシラン、例えば、ポリジアルキルシラン［例えば、ポリジメチルシラン、ポリメチルプロピルシラン、ポリメチルブチルシラン、ポリメチルペンチルシラン、ポリジブチルシラン、ポリジヘキシルシラン、ジメチルシラン−メチルへキシルシラン共重合体など］、ポリアルキルアリールシラン［例えば、ポリメチルフェニルシラン、メチルフェニルシラン−フェニルヘキシルシラン共重合体など］、ポリジアリールシラン（例えば、ポリジフェニルシランなど）、ジアルキルシラン−アルキルアリールシラン共重合体（例えば、ジメチルシラン−メチルフェニルシラン共重合体、ジメチルシラン−フェニルヘキシルシラン共重合体、ジメチルシラン−メチルナフチルシラン共重合体など）などが挙げられる。このようなポリシランの詳細は、例えば、Ｒ．Ｄ．Ｍｉｌｌｅｒ、Ｊ．Ｍｉｃｈｌ；Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ、第８９巻、１３５９頁（１９８９）、Ｎ．Ｍａｔｓｕｍｏｔｏ；Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ、第３７巻、５４２５頁（１９９８）などに例示されている。 Typical polysilanes include linear or cyclic polysilanes such as polydialkylsilanes [eg polydimethylsilane, polymethylpropylsilane, polymethylbutylsilane, polymethylpentylsilane, polydibutylsilane, polydihexylsilane, dimethylsilane. -Methylhexylsilane copolymer, etc.], polyalkylarylsilane [eg, polymethylphenylsilane, methylphenylsilane-phenylhexylsilane copolymer, etc.], polydiarylsilane (eg, polydiphenylsilane), dialkylsilane- Alkylarylsilane copolymers (eg, dimethylsilane-methylphenylsilane copolymer, dimethylsilane-phenylhexylsilane copolymer, dimethylsilane-methylnaphthylsilane copolymer), etc. And the like. Details of such polysilanes are described in, for example, R.A. D. Miller, J.M. Michl; Chemical Review, 89, 1359 (1989); Matsumoto; Japan Journal of Physics, Volume 37, p. 5425 (1998).
好ましいポリシランとしては、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方がアリール基（特にＣ６−２０アリール基）である構造単位（１）を有するポリシラン［例えば、ポリアルキルアリールシラン、ポリジアリールシラン、アリールシラン単位を含むコポリマー（ジアルキルシラン−アルキルアリールシラン共重合体など）など］が挙げられる。特に、Ｒ１がアリール基（特にＣ６−２０アリール基）であり、かつＲ２がアリール基（特にＣ６−２０アリール基）又はアルキル基（特にＣ１−６アルキル基）である構造単位（１）を有するポリシラン（特に鎖状又は環状ポリシラン）、例えば、ポリＣ１−６アルキルＣ６−２０アリールシラン（例えば、ポリＣ１−３アルキルＣ６−１０アリールシラン）、ポリジＣ６−２０アリールシラン（例えば、ポリジＣ６−１０アリールシラン）などが好ましい。 Preferred polysilanes include polysilanes having a structural unit (1) in which at least one of R 1 and R 2 is an aryl group (particularly a C 6-20 aryl group) [for example, polyalkylaryl silane, polydiaryl silane, aryl silane unit And the like (dialkylsilane-alkylarylsilane copolymer and the like). In particular, R 1 is an aryl group (particularly a C 6-20 aryl group) and R 2 is an aryl group (particularly a C 6-20 aryl group) or an alkyl group (particularly a C 1-6 alkyl group). Polysilanes (especially linear or cyclic polysilanes) having (1), such as poly C 1-6 alkyl C 6-20 aryl silanes (eg poly C 1-3 alkyl C 6-10 aryl silanes), polydi C 6- 20 aryl silanes (eg, polydiC 6-10 aryl silane) and the like are preferred.
なお、ｘ、ｙおよびｚはそれぞれ１以上であればよく、例えば、それぞれ、１〜５００、好ましくは１〜３００、さらに好ましくは１〜２００程度であってもよい。 In addition, x, y, and z should just be 1 or more, respectively, for example, 1-500, respectively, Preferably it is 1-300, More preferably, about 1-200 may be sufficient, respectively.
これらのポリシランは単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。 These polysilanes can be used alone or in combination of two or more.
ポリシランの重合度（平均重合度）は、２以上であればよく、例えば、２〜４００、好ましくは３〜３５０、さらに好ましくは４〜３００程度であってもよく、通常２〜１００程度であってもよい。なお、ポリシランが環状である場合、環状ポリシランの重合度（又は環の員数）は、通常、４〜１２程度であってもよく、好ましくは４〜１０、さらに好ましくは５〜１０（特に５〜８）程度であってもよい。なお、重合度（平均重合度）は、ケイ素原子の数に対応しており、ポリシランが前記式（１）〜（３）で表される構造単位を有するポリシランであるとき、ｘ、ｙおよびｚの合計が重合度（平均重合度）となる。 The degree of polymerization (average degree of polymerization) of the polysilane may be 2 or more, for example, 2 to 400, preferably 3 to 350, more preferably about 4 to 300, and usually about 2 to 100. May be. When the polysilane is cyclic, the degree of polymerization (or the number of members) of the cyclic polysilane may usually be about 4 to 12, preferably 4 to 10, more preferably 5 to 10 (particularly 5 to 5). It may be about 8). The degree of polymerization (average degree of polymerization) corresponds to the number of silicon atoms, and when the polysilane is a polysilane having a structural unit represented by the above formulas (1) to (3), x, y and z Is the polymerization degree (average polymerization degree).
ポリシランの分子量は、重量平均分子量で２００〜１０００００、好ましくは３００〜５００００、さらに好ましくは４００〜３００００程度であってもよい。特に、ポリシラン（鎖状ポリシランおよび環状ポリシラン）として、特に比較的小さい分子量（例えば、重量平均分子量（例えば、２００〜１５００、好ましくは２５０〜１２００、さらに好ましくは３００〜１０００、特に４００〜８００程度）のポリシランを好適に用いてもよい。 The molecular weight of the polysilane may be about 200 to 100,000, preferably 300 to 50,000, and more preferably about 400 to 30,000 in terms of weight average molecular weight. In particular, as polysilane (chain polysilane and cyclic polysilane), the molecular weight is particularly small (for example, weight average molecular weight (for example, 200 to 1500, preferably 250 to 1200, more preferably 300 to 1000, particularly about 400 to 800). The polysilane may be suitably used.
なお、ポリシランは、室温（例えば、１５〜２５℃程度）で、固体状又は液体状であってもよい。低分子量又は低重合度のポリシランは、通常、液状であってもよい。 The polysilane may be solid or liquid at room temperature (for example, about 15 to 25 ° C.). The polysilane having a low molecular weight or a low polymerization degree may be usually in a liquid state.
前記ポリシランは、種々の公知の方法を用いて調製できる。これらのポリシランを製造するには、例えば、特定の構造単位を有するケイ素含有モノマーを原料として、マグネシウムを還元剤としてハロシラン類を脱ハロゲン縮重合させる方法（「マグネシウム還元法」、ＷＯ９８／２９４７６号公報など）、アルカリ金属の存在下でハロシラン類を脱ハロゲン縮重合させる方法（「キッピング法」、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１１０，１２４（１９８８）、Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，２３，３４２３（１９９０）など）、電極還元によりハロシラン類を脱ハロゲン縮重合させる方法（Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１１６１（１９９０）など）、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．８９７（１９９２）など）、金属触媒の存在下にヒドラジン類を脱水素縮重合させる方法（特開平４−３３４５５１号公報など）、ビフェニルなどで架橋されたジシレンのアニオン重合による方法（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，２３，４４９４（１９９０）など）、環状シラン類の開環重合による方法などの方法が挙げられる。 The polysilane can be prepared using various known methods. In order to produce these polysilanes, for example, a method of dehalogenating polycondensation of halosilanes using magnesium as a reducing agent using a silicon-containing monomer having a specific structural unit (“magnesium reduction method”, WO 98/29476) Etc.), a method of dehalogenating polycondensation of halosilanes in the presence of an alkali metal (“Kipping method”, J. Am. Chem. Soc., 110, 124 (1988), Macromolecules, 23, 3423 (1990), etc.) A method of dehalogenating polycondensation of halosilanes by electrode reduction (J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1161 (1990)), J. Chem. Chem. Soc. , Chem. Commun. 897 (1992), etc.), a method of dehydrocondensation polymerization of hydrazines in the presence of a metal catalyst (JP-A-4-334551 etc.), a method by anionic polymerization of disilene crosslinked with biphenyl or the like (Macromolecules, 23, 4494 (1990)), and a method such as a method by ring-opening polymerization of cyclic silanes.
これらの製造方法のうち、得られるポリシランの純度や分子量分布、製造コストや安全性などの工業性の点から、マグネシウム還元法が好ましい。 Of these production methods, the magnesium reduction method is preferred from the viewpoint of industrial properties such as the purity, molecular weight distribution, production cost, and safety of the resulting polysilane.
本発明の樹脂組成物において、ポリシランの割合は、超高分子量ポリエチレン１００重量部に対して、例えば、０．１〜５０重量部（例えば、０．２〜４０重量部）、好ましくは０．３〜３０重量部（例えば、０．５〜２５重量部）、さらに好ましくは１〜２０重量部（例えば、２〜１５重量部）、特に３〜１０重量部程度であってもよい。 In the resin composition of the present invention, the proportion of polysilane is, for example, 0.1 to 50 parts by weight (for example, 0.2 to 40 parts by weight), preferably 0.3 with respect to 100 parts by weight of ultrahigh molecular weight polyethylene. -30 parts by weight (for example, 0.5-25 parts by weight), more preferably 1-20 parts by weight (for example, 2-15 parts by weight), particularly about 3-10 parts by weight.
［他の樹脂］
本発明の樹脂組成物は、樹脂成分として、超高分子量ポリエチレンに加えて、他の樹脂を含んでいてもよい。前記ポリシランは、超高分子量ポリエチレンに対する分散性に優れ、また、超高分子量ポリエチレンと他の樹脂との相溶性を向上又は改善する作用も有しているようである。このため、本発明では、超高分子量ポリエチレンと他の樹脂とを組み合わせることにより、超高分子量ポリエチレンの特性と他の樹脂の特性とをバランスよく有するポリマーブレンド（ポリマーアロイ）を得ることもできる。また、前記のように、超高分子量ポリエチレンに加えて他の樹脂を含んでいても、ハンドリング性が高く、成形性においても向上できる。
[Other resins]
The resin composition of the present invention may contain other resins as a resin component in addition to ultrahigh molecular weight polyethylene. The polysilane is excellent in dispersibility with respect to ultrahigh molecular weight polyethylene, and also appears to have an effect of improving or improving the compatibility between the ultrahigh molecular weight polyethylene and other resins. For this reason, in this invention, the polymer blend (polymer alloy) which has the characteristic of ultra high molecular weight polyethylene and the characteristic of other resin in a good balance can also be obtained by combining ultra high molecular weight polyethylene and other resin. Further, as described above, even if other resins are included in addition to ultrahigh molecular weight polyethylene, the handling property is high and the moldability can be improved.
他の樹脂としては、超高分子ポリエチレンに付与する特性に応じて適宜選択できる。このような他の樹脂としては、例えば、付加重合系樹脂［例えば、オレフィン系樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンなどのポリα−Ｃ２−１０オレフィンなど）、非晶質ポリオレフィン系樹脂（低密度ポリエチレンなどの非晶質ポリオレフィンや、シクロペンタジエン系樹脂やノルボルネン系樹脂などの環状オレフィンなど）、ビニル系樹脂（ポリ塩化ビニル、酢酸ビニル系樹脂など）、芳香族ビニル系樹脂［ポリスチレン、シンジオタクチックポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン樹脂、スチレン−メタクリル酸メチル樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）など］、アクリル系樹脂（例えば、ポリメタクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステルなどの（メタ）アクリル系単量体の単独又は共重合体、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体など）、フッ素系樹脂（例えば、ポリテトラフルオロエチレンなど）、熱可塑性エラストマー（例えば、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマーなど）など］、縮合重合系樹脂［例えば、ポリカーボネート系樹脂（ビスフェノールＡ型ポリカーボネートなど）、ポリエステル系樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリＣ２−１０アルキレンアリレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート、これらのコポリエステル、ポリアリレート系樹脂、液晶ポリエステルなど）、ポリアセタール樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリ（チオ）エーテル系樹脂、ポリベンズイミダゾールなどが例示できる。これらの他の樹脂は単独で又は２種以上組み合わせてもよい。 Other resins can be appropriately selected according to the properties imparted to the ultra high molecular weight polyethylene. Examples of such other resins include addition polymerization resins [for example, olefin resins (poly α-C 2-10 olefins such as polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, etc.), amorphous polyolefin resins (low Amorphous polyolefins such as density polyethylene, cyclic olefins such as cyclopentadiene resins and norbornene resins, etc.), vinyl resins (polyvinyl chloride, vinyl acetate resins, etc.), aromatic vinyl resins [polystyrene, syndiotactic Tic polystyrene, acrylonitrile-styrene resin, styrene-methyl methacrylate resin, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), etc.], acrylic resin (for example, polymethyl methacrylate, (meth) acrylic acid- (meth)) Acrylic ester (Meth) acrylic monomers alone or copolymers, methyl methacrylate-styrene copolymers, etc.), fluororesins (eg, polytetrafluoroethylene), thermoplastic elastomers (eg, styrene thermoplastics) Elastomers, olefinic thermoplastic elastomers, etc.), condensation polymerization resins [eg, polycarbonate resins (eg, bisphenol A polycarbonate), polyester resins (eg, poly C such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate) 2-10 alkylene arylate, poly cyclohexane dimethylene terephthalate, these copolyesters, polyarylate resins, liquid crystal polyester, etc.), polyacetal resin, polyamide resin, polysulfone resin Poly (thio) ether resins, such as polybenzimidazole can be exemplified. These other resins may be used alone or in combination of two or more.
特に、他の樹脂は、ポリプロピレン系樹脂、ポリアミド系樹脂（例えば、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド４６、ポリアミド６Ｔ、ポリアミド９Ｔ、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミドＭＸＤなど）、ポリエステル系樹脂［例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリアルキレンアリレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート、強化ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート系樹脂（ビスフェノールＡなどビスフェノール類とフタル酸などの芳香族ジカルボン酸との重縮合物など）、液晶ポリエステルなど］、ポリアセタール樹脂（ポリオキシメチレンホモ又はコポリマーなど）、ポリカーボネート樹脂（例えば、ビスフェノールＡ型ポリカーボネート樹脂なお）、ポリ（チオ）エーテル系樹脂［例えば、ポリフェニレンエーテル系樹脂（例えば、ポリフェニレンエーテル、変性ポリフェニレンエーテルなど）、ポリスルフィド系樹脂（ポリフェニレンスルフィド、ポリビフェニレンスルフィドなど）など］、ポリスルホン系樹脂（例えば、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなど）、ポリケトン系樹脂（ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィドケトンなど）、ポリイミド系樹脂（例えば、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミドなど）、およびフッ素系樹脂（例えば、ポリテトラフルオロエチレンなど）から選択された少なくとも１種の樹脂（Ａ）であってもよい。このような樹脂は、本発明の樹脂組成物の耐熱性などを向上させる点で有利である。本発明の樹脂組成物は、溶融流動性が低く、成形が困難又は成形性に乏しい樹脂であっても、効率よく樹脂の流動性、ひいては成形性を改善できるため、このような樹脂と組み合わせると極めて有用である。 In particular, other resins include polypropylene resins, polyamide resins (for example, polyamide 6, polyamide 66, polyamide 46, polyamide 6T, polyamide 9T, polyamide 11, polyamide 12, polyamide MXD, etc.), polyester resins [for example, polyethylene Polyalkylene arylates such as terephthalate, polybutylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polycyclohexanedimethylene terephthalate, reinforced polyethylene terephthalate, polyarylate resins (polycondensates of bisphenols such as bisphenol A and aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, etc. ), Liquid crystal polyester, etc.], polyacetal resin (polyoxymethylene homo or copolymer, etc.), polycarbonate resin (for example, bisphenol A type Carbonate resins), poly (thio) ether resins [eg, polyphenylene ether resins (eg, polyphenylene ether, modified polyphenylene ether, etc.), polysulfide resins (polyphenylene sulfide, polybiphenylene sulfide, etc.), etc.], polysulfone resins ( For example, polysulfone, polyethersulfone, etc.), polyketone resins (polyetherketone, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide ketone, etc.), polyimide resins (eg, polyimide, polyetherimide, polyamideimide, etc.), and fluorine resins. It may be at least one resin (A) selected from (for example, polytetrafluoroethylene). Such a resin is advantageous in that it improves the heat resistance of the resin composition of the present invention. The resin composition of the present invention has low melt fluidity, and even if it is a resin that is difficult to mold or poor in moldability, it can efficiently improve the fluidity of the resin, and thus the moldability. Very useful.
特に好ましい他の樹脂（又は樹脂（Ａ））には、ポリプロピレン系樹脂が含まれる。このため、前記他の樹脂は、少なくともポリプロピレン系樹脂で構成されていてもよい。ポリプロピレン系樹脂としては、ポリプロピレン（又はプロピレンホモポリマー）、プロピレンと他の共重合性単量体との共重合体（例えば、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−ブテン−１共重合体、プロピレン−エチレン−ブテン−１共重合体などのプロピレン−α−オレフィン共重合体）などが含まれる。なお、プロピレン−α−オレフィン共重合体において、プロピレンの割合は、モノマー全体に対して７０重量％以上（例えば、７５〜９９．５重量％程度）、好ましくは８０重量％以上（例えば、８５〜９９重量％程度）であってもよい。 Particularly preferred other resins (or resin (A)) include polypropylene resins. For this reason, the other resin may be composed of at least a polypropylene resin. Examples of polypropylene resins include polypropylene (or propylene homopolymer), copolymers of propylene and other copolymerizable monomers (for example, propylene-ethylene copolymer, propylene-butene-1 copolymer, propylene- Propylene-α-olefin copolymers such as ethylene-butene-1 copolymer). In the propylene-α-olefin copolymer, the proportion of propylene is 70% by weight or more (for example, about 75 to 99.5% by weight), preferably 80% by weight or more (for example, 85 to 85%) with respect to the whole monomer. About 99% by weight).
ポリプロピレン系樹脂は、単独で又は２種以上組み合わせてもよい。また、ポリプロピレン系樹脂とポリプロピレン系樹脂以外の他の樹脂とを組み合わせてもよい。 Polypropylene resins may be used alone or in combination of two or more. Moreover, you may combine polypropylene resin and other resin other than polypropylene resin.
本発明の樹脂組成物において、超高分子量ポリエチレンと他の樹脂（例えば、ポリプロピレン系樹脂などの樹脂（Ａ））との割合は、例えば、前者／後者（重量比）＝９９／１〜１／９９（例えば、９９／１〜３０／７０）、好ましくは９７／３〜４０／６０、さらに好ましくは９５／５〜５０／５０、特に９０／１０〜６０／４０（例えば、９０／１０〜７０／３０）程度であってもよい。 In the resin composition of the present invention, the ratio of ultrahigh molecular weight polyethylene to other resin (for example, resin (A) such as polypropylene resin) is, for example, the former / the latter (weight ratio) = 99/1 to 1/1 / 99 (e.g. 99/1 to 30/70), preferably 97/3 to 40/60, more preferably 95/5 to 50/50, especially 90/10 to 60/40 (e.g. 90/10 to 70). / 30) degree may be sufficient.
また、本発明の樹脂組成物が、他の樹脂を含む場合、ポリシランの割合は、超高分子量ポリエチレンおよび他の樹脂（例えば、ポリプロピレン系樹脂などの樹脂（Ａ））の総量１００重量部に対して、０．０５〜６０重量部の範囲から選択でき、例えば、０．０５〜４０重量部（例えば、０．１〜３０重量部）、好ましくは０．２〜２５重量部（例えば、０．３〜２０重量部）、さらに好ましくは０．５〜１５重量部（例えば、１〜１２重量部）、特に１〜１０重量部程度であってもよく、通常０．１〜５０重量部程度であってもよい。 When the resin composition of the present invention contains other resins, the proportion of polysilane is based on 100 parts by weight of the total amount of ultrahigh molecular weight polyethylene and other resins (for example, resin (A) such as polypropylene resin). In the range of 0.05 to 60 parts by weight, for example, 0.05 to 40 parts by weight (for example, 0.1 to 30 parts by weight), preferably 0.2 to 25 parts by weight (for example, 0. 3 to 20 parts by weight), more preferably 0.5 to 15 parts by weight (for example, 1 to 12 parts by weight), particularly about 1 to 10 parts by weight, usually about 0.1 to 50 parts by weight. There may be.
なお、本発明の樹脂組成物には、さらに慣用の添加剤、例えば、難燃剤、充填剤、安定剤（例えば、酸化防止剤、オゾン劣化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤など）、可塑剤、軟化剤、界面活性剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤、着色剤などの添加剤を適宜配合してもよい。これらの添加剤は単独で又は２種以上組み合わせてもよい。 The resin composition of the present invention further contains conventional additives such as flame retardants, fillers, stabilizers (for example, antioxidants, ozone degradation inhibitors, ultraviolet absorbers, light stabilizers), plastics, and the like. You may mix | blend additives, such as an agent, a softening agent, surfactant, a lubricant, a mold release agent, an antistatic agent, and a coloring agent suitably. These additives may be used alone or in combination of two or more.
前記のように、本発明では、超高分子量ポリエチレン（およびポリプロピレン系樹脂などの他の樹脂）にポリシランを添加することにより、機械的強度（例えば、引張強度など）を向上できる。そのため、本発明には、少なくとも超高分子量ポリエチレンを含む樹脂系（例えば、超高分子量ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンおよび他の樹脂で構成された樹脂組成物など）にポリシランを添加し、前記樹脂系の機械的強度（引張強度など）を向上させる方法も含まれる。 As described above, in the present invention, the mechanical strength (for example, tensile strength) can be improved by adding polysilane to ultra high molecular weight polyethylene (and other resins such as polypropylene resin). Therefore, in the present invention, polysilane is added to a resin system containing at least ultra high molecular weight polyethylene (for example, a resin composition composed of ultra high molecular weight polyethylene, ultra high molecular weight polyethylene and other resins), and the resin system Also included is a method for improving the mechanical strength (such as tensile strength).
前記樹脂組成物は、超高分子量ポリエチレンとポリシランと（必要に応じて他の成分、例えば、前記ポリプロピレン系樹脂などの他の樹脂と）を慣用の方法により混合することによって調製できる。例えば、前記樹脂組成物は、ペレット状などの樹脂（超高分子量ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンおよび他の樹脂）と前記ポリシランとを溶融混合することにより調製してもよい。 The resin composition can be prepared by mixing ultrahigh molecular weight polyethylene and polysilane (if necessary, with other components such as other resins such as the polypropylene resin) by a conventional method. For example, the resin composition may be prepared by melt-mixing a pellet-like resin (ultra high molecular weight polyethylene, ultra high molecular weight polyethylene and other resins) and the polysilane.
本発明の樹脂組成物は、ポリシランを含んでいるため、超高分子量ポリエチレンで構成されているにもかかわらず、溶融流動性において改善されている。このため、本発明の成形体（樹脂成形体）は、特に、溶融を伴う成形法（例えば、射出成形法、射出圧縮成形法、押出成形法、ブロー成形法など）により、前記樹脂組成物を成形して形成できる。特に、本発明では、溶融流動性が向上されており、射出成形、ブロー成形などの成形法であっても成形可能であるため、薄肉や大形状の成形体であっても成形不良を高いレベルで低減して効率よく形成できる。なお、成形体の形状としては、二次元的構造（フィルム、シート、板など）、三次元的構造（例えば、管、棒、チューブ、レザー、中空品など）などが挙げられる。 Since the resin composition of the present invention contains polysilane, it is improved in melt fluidity despite being composed of ultrahigh molecular weight polyethylene. For this reason, the molded product (resin molded product) of the present invention is obtained by using the resin composition by a molding method involving melting (for example, an injection molding method, an injection compression molding method, an extrusion molding method, a blow molding method, etc.). It can be formed by molding. In particular, in the present invention, the melt fluidity is improved, and even molding methods such as injection molding and blow molding can be used. And can be formed efficiently. In addition, as a shape of a molded object, a two-dimensional structure (a film, a sheet | seat, a plate, etc.), a three-dimensional structure (for example, a pipe | tube, a rod, a tube, leather, a hollow article, etc.), etc. are mentioned.
本発明の樹脂組成物は、ポリシランを含んでいるため、超高分子量ポリエチレンの特性（耐衝撃性など）を有しているとともに、機械的強度（引張強度など）において改善されている。また、ポリシランの添加により、超高分子量ポリエチレンと他の樹脂との相溶性を改善できるため、樹脂成分として、超高分子量ポリエチレンに加えて、他の樹脂（ポリプロピレン系樹脂など）を使用しても、両樹脂の特性を備えたポリマーブレンドを効率よく得ることができる。さらに、ポリシランの添加により、通常、成形性に乏しい超高分子量ポリエチレン（および他の樹脂）を含む樹脂系のハンドリング性も向上できる。 Since the resin composition of the present invention contains polysilane, it has properties (such as impact resistance) of ultrahigh molecular weight polyethylene and is improved in mechanical strength (such as tensile strength). In addition, the addition of polysilane can improve the compatibility between ultrahigh molecular weight polyethylene and other resins. Therefore, in addition to ultrahigh molecular weight polyethylene, other resins (such as polypropylene resins) can be used as the resin component. A polymer blend having the characteristics of both resins can be obtained efficiently. Furthermore, the addition of polysilane can also improve the handling properties of resin systems containing ultrahigh molecular weight polyethylene (and other resins) that are usually poor in moldability.
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
（比較例１）
超高分子量ポリエチレン（三井化学（株）製、粘度平均分子量（Ｍｖ）４００万）を、（株）東洋精機製作所製「ＬＡＢＯ ＰＬＡＳＴＯＭＩＬＬ ５０Ｍ」を用いて、混練温度２００℃および回転数６０ｒｐｍの条件で２０分間溶融混練し、サンプルを得た。
(Comparative Example 1)
Ultra high molecular weight polyethylene (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., viscosity average molecular weight (Mv) 4 million) is used under the conditions of a kneading temperature of 200 ° C. and a rotation speed of 60 rpm using “LABO PLASTOMILL 50M” manufactured by Toyo Seiki Seisakusho. A sample was obtained by melt-kneading for 20 minutes.
（実施例１）
超高分子量ポリエチレン（三井化学（株）製、粘度平均分子量（Ｍｖ）４００万）１００重量部に対して、直鎖状ポリメチルフェニルシラン（大阪瓦斯（株）製、重量平均分子量（Ｍｗ）５００）５重量部を含む組成物を、（株）東洋精機製作所製「ＬＡＢＯ ＰＬＡＳＴＯＭＩＬＬ ５０Ｍ」を用いて、混練温度２００℃および回転数６０ｒｐｍの条件で２０分間溶融混練し、サンプルを得た。
(Example 1)
Linear polymethylphenylsilane (Osaka Gas Co., Ltd., weight average molecular weight (Mw) 500 per 100 parts by weight of ultra high molecular weight polyethylene (Mitsui Chemicals, Inc., viscosity average molecular weight (Mv) 4 million) ) A composition containing 5 parts by weight was melt-kneaded for 20 minutes under the conditions of a kneading temperature of 200 ° C. and a rotation speed of 60 rpm using “LABO PLASTOMILL 50M” manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. to obtain a sample.
（比較例２）
超高分子量ポリエチレン（三井化学（株）製、粘度平均分子量（Ｍｖ）４００万）１００重量部に対して、熱可塑性エラストマー（ＪＳＲ（株）製、密度０．８８ｇ／ｃｍ３、ガラス転移温度５２℃）５重量部を含む組成物を、（株）東洋精機製作所製「ＬＡＢＯ ＰＬＡＳＴＯＭＩＬＬ ５０Ｍ」を用いて、混練温度２００℃および回転数６０ｒｐｍの条件で２０分間溶融混練し、サンプルを得た。
(Comparative Example 2)
For 100 parts by weight of ultrahigh molecular weight polyethylene (Mitsui Chemicals, Inc., viscosity average molecular weight (Mv) 4 million), thermoplastic elastomer (JSR, density 0.88 g / cm 3 , glass transition temperature 52 C.) A composition containing 5 parts by weight was melt-kneaded for 20 minutes under the conditions of a kneading temperature of 200 ° C. and a rotation speed of 60 rpm using “LABO PLASTOMILL 50M” manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. to obtain a sample.
（実施例２）
超高分子量ポリエチレン（三井化学（株）製、粘度平均分子量（Ｍｖ）４００万）９０重量部と、ポリプロピレン（ＰＲＩＭＥ ＰＯＬＹＭＥＲ製、重量平均分子量（Ｍｗ）１８万）１０重量部と、直鎖状ポリメチルフェニルシラン（大阪瓦斯（株）製、重量平均分子量（Ｍｗ）５００）５重量部とを含む組成物を、（株）東洋精機製作所製「ＬＡＢＯ ＰＬＡＳＴＯＭＩＬＬ ５０Ｍ」を用いて、混練温度２００℃および回転数６０ｒｐｍの条件で２０分間溶融混練し、サンプルを得た。
(Example 2)
90 parts by weight of ultra high molecular weight polyethylene (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., viscosity average molecular weight (Mv) 4 million), 10 parts by weight of polypropylene (manufactured by PRIME POLYMER, weight average molecular weight (Mw) 180,000), and linear poly A composition containing 5 parts by weight of methylphenylsilane (manufactured by Osaka Gas Co., Ltd., weight average molecular weight (Mw) 500) was mixed at a kneading temperature of 200 ° C. using “LABO PLASTOMILL 50M” manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. A sample was obtained by melt-kneading for 20 minutes under the condition of a rotational speed of 60 rpm.
（比較例３）
超高分子量ポリエチレン（三井化学（株）製、粘度平均分子量（Ｍｖ）４００万）９０重量部と、ポリプロピレン（ＰＲＩＭＥ ＰＯＬＹＭＥＲ製、重量平均分子量（Ｍｗ）１８万）１０重量部と、熱可塑性エラストマー（ＪＳＲ（株）製、密度０．８８ｇ／ｃｍ３、ガラス転移温度５２℃）５重量部とを含む組成物を、（株）東洋精機製作所製「ＬＡＢＯ ＰＬＡＳＴＯＭＩＬＬ ５０Ｍ」を用いて、混練温度２００℃および回転数６０ｒｐｍの条件で２０分間溶融混練し、サンプルを得た。
(Comparative Example 3)
90 parts by weight of ultra high molecular weight polyethylene (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., viscosity average molecular weight (Mv) 4 million), 10 parts by weight of polypropylene (manufactured by PRIME POLYMER, weight average molecular weight (Mw) 180,000), thermoplastic elastomer ( A composition containing 5 parts by weight of JSR Corp., density 0.88 g / cm 3 , glass transition temperature 52 ° C.) is kneaded at 200 ° C. using “LABO PLASTOMILL 50M” manufactured by Toyo Seiki Seisakusho. And it melt-kneaded for 20 minutes on the conditions of rotation speed 60rpm, and obtained the sample.
（実施例３）
超高分子量ポリエチレン（三井化学（株）製、粘度平均分子量（Ｍｖ）４００万）８０重量部と、ポリプロピレン（ＰＲＩＭＥ ＰＯＬＹＭＥＲ製、重量平均分子量（Ｍｗ）１８万）２０重量部と、直鎖状ポリメチルフェニルシラン（大阪瓦斯（株）製、重量平均分子量（Ｍｗ）５００）５重量部とを含む組成物を、（株）東洋精機製作所製「ＬＡＢＯ ＰＬＡＳＴＯＭＩＬＬ ５０Ｍ」を用いて、混練温度２００℃および回転数６０ｒｐｍの条件で２０分間溶融混練し、サンプルを得た。
(Example 3)
80 parts by weight of ultra high molecular weight polyethylene (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., viscosity average molecular weight (Mv) 4 million), 20 parts by weight of polypropylene (manufactured by PRIME POLYMER, weight average molecular weight (Mw) 180,000), and linear poly A composition containing 5 parts by weight of methylphenylsilane (manufactured by Osaka Gas Co., Ltd., weight average molecular weight (Mw) 500) was mixed at a kneading temperature of 200 ° C. using “LABO PLASTOMILL 50M” manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. A sample was obtained by melt-kneading for 20 minutes under the condition of a rotational speed of 60 rpm.
（比較例４）
超高分子量ポリエチレン（三井化学（株）製、粘度平均分子量（Ｍｖ）４００万）８０重量部と、ポリプロピレン（ＰＲＩＭＥ ＰＯＬＹＭＥＲ製、重量平均分子量（Ｍｗ）１８万）２０重量部と、熱可塑性エラストマー（ＪＳＲ（株）製、密度０．８８ｇ／ｃｍ３、ガラス転移温度５２℃）５重量部とを含む組成物を、（株）東洋精機製作所製「ＬＡＢＯ ＰＬＡＳＴＯＭＩＬＬ ５０Ｍ」を用いて、混練温度２００℃および回転数６０ｒｐｍの条件で２０分間溶融混練し、サンプルを得た。
(Comparative Example 4)
80 parts by weight of ultra high molecular weight polyethylene (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., viscosity average molecular weight (Mv) 4 million), 20 parts by weight of polypropylene (manufactured by PRIME POLYMER, weight average molecular weight (Mw) 180,000), thermoplastic elastomer ( A composition containing 5 parts by weight of JSR Corp., density 0.88 g / cm 3 , glass transition temperature 52 ° C.) is kneaded at 200 ° C. using “LABO PLASTOMILL 50M” manufactured by Toyo Seiki Seisakusho. And it melt-kneaded for 20 minutes on the conditions of rotation speed 60rpm, and obtained the sample.
（実施例４）
超高分子量ポリエチレン（三井化学（株）製、粘度平均分子量（Ｍｖ）４００万）７０重量部と、ポリプロピレン（ＰＲＩＭＥ ＰＯＬＹＭＥＲ製、重量平均分子量（Ｍｗ）１８万）３０重量部と、直鎖状ポリメチルフェニルシラン（大阪瓦斯（株）製、重量平均分子量（Ｍｗ）５００）５重量部とを含む組成物を、（株）東洋精機製作所製「ＬＡＢＯ ＰＬＡＳＴＯＭＩＬＬ ５０Ｍ」を用いて、混練温度２００℃および回転数６０ｒｐｍの条件で２０分間溶融混練し、サンプルを得た。
Example 4
70 parts by weight of ultra high molecular weight polyethylene (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., viscosity average molecular weight (Mv) 4 million), 30 parts by weight of polypropylene (manufactured by PRIME POLYMER, weight average molecular weight (Mw) 180,000), and linear poly A composition containing 5 parts by weight of methylphenylsilane (manufactured by Osaka Gas Co., Ltd., weight average molecular weight (Mw) 500) was mixed at a kneading temperature of 200 ° C. using “LABO PLASTOMILL 50M” manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. A sample was obtained by melt-kneading for 20 minutes under the condition of a rotational speed of 60 rpm.
（比較例５）
超高分子量ポリエチレン（三井化学（株）製、粘度平均分子量（Ｍｖ）４００万）７０重量部と、ポリプロピレン（ＰＲＩＭＥ ＰＯＬＹＭＥＲ製、重量平均分子量（Ｍｗ）１８万）３０重量部と、熱可塑性エラストマー（ＪＳＲ（株）製、密度０．８８ｇ／ｃｍ３、ガラス転移温度５２℃）５重量部とを含む組成物を、（株）東洋精機製作所製「ＬＡＢＯ ＰＬＡＳＴＯＭＩＬＬ ５０Ｍ」を用いて、混練温度２００℃および回転数６０ｒｐｍの条件で２０分間溶融混練し、サンプルを得た。
(Comparative Example 5)
70 parts by weight of ultrahigh molecular weight polyethylene (Mitsui Chemicals, Inc., viscosity average molecular weight (Mv) 4 million), 30 parts by weight of polypropylene (manufactured by PRIME POLYMER, weight average molecular weight (Mw) 180,000), thermoplastic elastomer ( A composition containing 5 parts by weight of JSR Corp., density 0.88 g / cm 3 , glass transition temperature 52 ° C.) is kneaded at 200 ° C. using “LABO PLASTOMILL 50M” manufactured by Toyo Seiki Seisakusho. And it melt-kneaded for 20 minutes on the conditions of rotation speed 60rpm, and obtained the sample.
そして、実施例および比較例で得られた混練サンプルについて、熱変形温度、衝撃強度、および引張破断伸びを測定した。なお、測定は以下の方法によって行った。 And about the kneading | mixing sample obtained by the Example and the comparative example, the heat-deformation temperature, impact strength, and tensile breaking elongation were measured. The measurement was performed by the following method.
（１）熱変形温度測定
熱変形温度測定機「Ｓ３−ＦＨ」（（株）東洋精機製作所製）を用い、測定温度４０〜１００℃、荷重４．５１×１０−１ＭＰａ、試験片寸法 幅１２．７ｍｍ×長さ１１０ｍｍ×厚さ３．２ｍｍで測定した。熱変形温度は、変形量が０．２６ｍｍに達したときの温度とした。
(1) Thermal deformation temperature measurement Using a thermal deformation temperature measuring device “S3-FH” (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.), measurement temperature 40 to 100 ° C., load 4.51 × 10 −1 MPa, test piece dimensions Width It was measured at 12.7 mm x length 110 mm x thickness 3.2 mm. The thermal deformation temperature was the temperature at which the deformation amount reached 0.26 mm.
（２）衝撃強度測定
シャルピー衝撃試験機（（株）安田精機製作所製）を用い、ハンマー秤量１Ｊ、試験片温度−１５０℃、試験片寸法 幅１０ｍｍ×長さ９０ｍｍ×厚さ３ｍｍ、ノッチ幅２ｍｍで測定した。
(2) Impact strength measurement Using a Charpy impact tester (manufactured by Yasuda Seiki Seisakusho Co., Ltd.), hammer weigh 1J, specimen temperature -150 ° C, specimen dimensions width 10mm x length 90mm x thickness 3mm, notch width 2mm Measured with
（３）引張破断伸び測定
引張試験機「ＥＺ Ｔｅｓｔ」（（株）島津製作所製）を用い、測定温度 室温、引張速度３０ｍｍ／ｍｉｎ、チャック間距離２０ｍｍ、試験片形状 幅５ｍｍの短冊形で測定した。
(3) Tensile break elongation measurement Using a tensile tester “EZ Test” (manufactured by Shimadzu Corporation), measurement was performed in a strip shape having a measurement temperature of room temperature, a tensile speed of 30 mm / min, a distance between chucks of 20 mm, and a specimen shape width of 5 mm. did.
結果を表１および表２、表３に示す。 The results are shown in Table 1, Table 2, and Table 3.
上記結果から明らかなように、超高分子量ポリエチレンにポリシランを添加すると、耐衝撃性を維持したまま、引張強度を大きく向上できた。また、ポリシランを用いると、汎用の相溶化剤を用いた場合に比べて、超高分子量ポリエチレンとポリプロピレンとのポリマーブレンドの耐衝撃性や引張強度を維持できた。さらに、超高分子量ポリエチレンの有している高い耐衝撃性、高い機械的強度をできるだけ損なわずに、耐熱性を向上できることがわかった。 As apparent from the above results, when polysilane was added to ultrahigh molecular weight polyethylene, the tensile strength could be greatly improved while maintaining the impact resistance. In addition, when polysilane was used, the impact resistance and tensile strength of the polymer blend of ultrahigh molecular weight polyethylene and polypropylene could be maintained as compared with the case where a general-purpose compatibilizer was used. Furthermore, it has been found that the heat resistance can be improved without impairing the high impact resistance and high mechanical strength of the ultrahigh molecular weight polyethylene as much as possible.
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