JP2008285564A - Polyolefin-polyamide resin composition and method for producing the same - Google Patents

Polyolefin-polyamide resin composition and method for producing the same Download PDF

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新治 山本
Hideo Kurihara
秀夫 栗原
Shoji Yamaguchi
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Noriaki Tsukuda
憲明 築田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyolefin-polyamide resin composition which is capable of operating for a long period of time, is excellent in productivity and has a stable quality, and a method for producing the same. <P>SOLUTION: This composition comprising a polyolefin matrix and fine polyamide fibers dispersed in the matrix is formed by putting a polyolefin, a polyamide and an ionomer simultaneously into a biaxial extruder 1 without using an organic peroxide compound which is a cause of gel formation in the production process, kneading and extruding, drawing an extruded material 4 from a spinneret nozzle 3 and taking up or sheeting while imposing a draft. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明はポリオレフィンとポリアミドからなる樹脂組成物であり、ゴムや樹脂の強化材料として使用できるポリオレフィン−ポリアミド樹脂組成物及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a resin composition comprising a polyolefin and a polyamide, and relates to a polyolefin-polyamide resin composition that can be used as a reinforcing material for rubber and resin, and a method for producing the same.

ゴムや樹脂の弾性率や強度などの機械的強度を向上させるために炭素繊維やガラス繊維或いは、弾性率の高い有機繊維、例えば、芳香族ポリアミド繊維、セルロース繊維などのチョップドされた繊維を配合するのが一般的であった。しかしながら、繊維の分散性、繊維―マトリックス間の結合性の問題から必ずしも十分な性能が発現しなかったり、加工性の問題から成形品の生産性が悪かったり、外観が悪かったりし、工業的な利用は特定の分野に限定されている。   In order to improve mechanical strength such as elastic modulus and strength of rubber and resin, carbon fiber or glass fiber or organic fiber with high elastic modulus such as aromatic polyamide fiber, cellulose fiber, etc. are blended. It was common. However, due to the dispersibility of the fibers and the bondability between the fiber and the matrix, sufficient performance does not necessarily occur. Due to the problems of workability, the productivity of the molded product is poor and the appearance is poor. Use is limited to specific fields.

特開平7−238189号公報、特開平9−59431号公報及び日本レオロジー学会誌vol.25 No.5 275〜282頁(1997)にはポリオレフィンとゴム状ポリマーをマトリックスとしてイン・シトウ・ファイバー・フォーメイション(in situ fiber formation)の技法を用いて、マトリックス中に微細なナイロン繊維を形成させた組成物が開示されている。この組成物をゴム、或いは樹脂と配合することによって優れた機械的性質を有する短繊維強化複合体を得ることが可能である。特開平11−106570号公報にはポリオレフィン−ポリアミド樹脂2成分において同様の技法を用いて、ポリオレフィンマトリックス中に微細なナイロン繊維を形成させた組成物が開示されている。   JP-A-7-238189, JP-A-9-59431, and Journal of Japanese Society of Rheology vol.25 No.5, pages 275 to 282 (1997) describe in-situ fiber fiber using a polyolefin and a rubbery polymer as a matrix. A composition in which fine nylon fibers are formed in a matrix using the technique of in situ fiber formation is disclosed. It is possible to obtain a short fiber reinforced composite having excellent mechanical properties by blending this composition with rubber or resin. Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-106570 discloses a composition in which fine nylon fibers are formed in a polyolefin matrix using the same technique in two components of a polyolefin-polyamide resin.

これらの一連の発明は以下に示す3工程から構成されている。先ず、密閉型混練機でマトリックスを構成するポリマーとシランカップリング剤を有機過酸化物を介して反応させ、シラン変性する第1工程、次いで、第1工程でシラン変性されたマトリックスポリマーとポリアミド樹脂を2軸混練機で混練・反応させ、マトリックスポリマー中にポリアミド樹脂を微細に分散させる第2工程、その後、この混練・反応物を押出し、ドラフトを掛けつつ引取り、微細なナイロン繊維をマトリックス中に形成させる第3工程から成り立っている。この一連の工程において、第1工程で使用される有機過酸化物は必ずしも完全に消費されるものでなく微量に残存しており、この残存有機過酸化物が第2工程以下の工程においてポリマーのゲル化を生じせしめ、長時間連続運転を不可能とし、極めて生産性の低い製造方法であり、コストアップの大きな要因となると共に安定した品質の製品が製造しにくいという欠点を有していた。   These series of inventions are composed of the following three steps. First, the first step in which the polymer constituting the matrix and the silane coupling agent are reacted via an organic peroxide through a closed kneader to modify the silane, and then the matrix polymer and the polyamide resin modified in the first step. The second step in which the polyamide resin is finely dispersed in the matrix polymer by kneading and reacting with a twin-screw kneader, then extruding the kneaded / reacted material, taking it out while drafting, and fine nylon fibers in the matrix It consists of the 3rd process made to form. In this series of steps, the organic peroxide used in the first step is not necessarily completely consumed but remains in a trace amount, and the residual organic peroxide is not contained in the polymer in the second and subsequent steps. This is a production method that causes gelation, makes continuous operation impossible for a long time, and extremely low productivity, and has the disadvantages that it becomes a major factor in cost increase and that it is difficult to produce a product of stable quality.

特開平7−238189号公報JP 7-238189 A 特開平9−59431号公報JP-A-9-59431 特開平11−106570号公報JP-A-11-106570 日本レオロジー学会誌 vol.25 No.5 275〜282頁(1997)Journal of Japanese Society of Rheology vol.25 No.5 pages 275-282 (1997)

本発明は上記問題を解決して、生産性、経済性に優れ、且つ品質の安定したポリオレフィン−ポリアミド樹脂組成物を提供することを目的としている。   An object of the present invention is to provide a polyolefin-polyamide resin composition that solves the above-described problems and is excellent in productivity and economy and stable in quality.

上記の目的を達成するため、本発明はゲル発生の原因である有機過酸化を使用しないで、(a)ポリオレフィン、(b)ポリアミド及び、(c)アイオノマーを直接2軸押出機に投入し、混練・押出を行い、ドラフトを掛けつつ引取り又は圧延することによって、(a)ポリオレフィンマトリックス中に(b)ポリアミドを平均径1000nm以下の繊維状に分散させてペレット状に仕上げることを特徴とするポリオレフィン−ポリアミド樹脂組成物及びその製造方法である。   In order to achieve the above object, the present invention does not use organic peroxidation which is a cause of gel generation, but directly inputs (a) polyolefin, (b) polyamide, and (c) ionomer into a twin-screw extruder, By kneading and extruding, taking up or rolling while drafting, (a) the polyamide matrix is dispersed in (b) a fiber having an average diameter of 1000 nm or less and finished into a pellet. A polyolefin-polyamide resin composition and a method for producing the same.

製造装置における長時間連続運転が可能となり、大幅なコストダウンが可能となったばかりでなく、品質面でも安定な製品を提供することができる。   The manufacturing apparatus can be operated continuously for a long time, which not only greatly reduces the cost, but also provides a stable product in terms of quality.

以下、本発明のポリオレフィン−ポリアミド樹脂組成物及びその製造方法における構成成分を具体的に説明する。(a)成分はポリオレフィンであって、ペレット状で融点80〜250℃のものが好ましい。このような好適な例としては、炭素数2〜8のオレフィンの単独重合体や共重合体、炭素数2〜8のオレフィンとスチレンやクロロスチレン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル化合物との共重合体、炭素数2〜8のオレフィンと酢酸ビニルとの共重合体、炭素数2〜8のオレフィンとアクリル酸或いはそのエステルとの共重合体及び炭素数2〜8のオレフィンとビニルシラン化合物との共重合体が好ましく用いられるものとして挙げられる。   Hereinafter, the structural components in the polyolefin-polyamide resin composition of the present invention and the production method thereof will be specifically described. The component (a) is a polyolefin, preferably in the form of pellets having a melting point of 80 to 250 ° C. Examples of such suitable examples include homopolymers and copolymers of olefins having 2 to 8 carbon atoms, and olefins having 2 to 8 carbon atoms and aromatic vinyl compounds such as styrene, chlorostyrene, and α-methylstyrene. Copolymer, copolymer of olefin having 2 to 8 carbon atoms and vinyl acetate, copolymer of olefin having 2 to 8 carbon atoms and acrylic acid or ester thereof, and olefin having 2 to 8 carbon atoms and vinylsilane compound These copolymers are preferably used.

具体例としては、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレンブロック共重合体、エチレン・プロピレンランダム共重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸メチル共重合体、エチレン・アクリル酸エチル共重合体、エチレン・アクリル酸プロピル共重合体、エチレン・アクリル酸ブチル共重合体、エチレン・アクリル酸2−エチルヘキシル共重合体、エチレン・アクリル酸ヒドロキシエチル共重合体、エチレン・ビニルトリメトキシシラン、エチレン・ビニルトリエトキシシラン、エチレン・ビニルシラン共重合体、エチレン・スチレン共重合体及びプロピレン・スチレン共重合体などがある。   Specific examples include high density polyethylene, low density polyethylene, linear low density polyethylene, polypropylene, ethylene / propylene block copolymer, ethylene / propylene random copolymer, ethylene / vinyl alcohol copolymer, ethylene / acrylic acid copolymer. Polymer, ethylene / methyl acrylate copolymer, ethylene / ethyl acrylate copolymer, ethylene / propyl acrylate copolymer, ethylene / butyl acrylate copolymer, ethylene / ethyl 2-ethylhexyl acrylate copolymer, Examples include ethylene / hydroxyethyl acrylate copolymer, ethylene / vinyltrimethoxysilane, ethylene / vinyltriethoxysilane, ethylene / vinylsilane copolymer, ethylene / styrene copolymer, and propylene / styrene copolymer.

これら(a)成分のポリオレフィンの中でも特に好ましいものとしては、高密度ポリエチレン<HDPE>、低密度ポリエチレン(LDPE)、線状低密度ポリエチレン<LLDPE>、ポリプロピレン(PP)、エチレン・プロピレンブロック共重合体、エチレン・プロピレンランダム共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体<EVA>、エチレン・アクリル酸エチル共重合体(EEA)が挙げられ、中でもメルトフローインデックス(MI)が0.2〜50g/10分の範囲で、ペレット状に成形できるものが最も好ましいものとして挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく、2種以上を組合せても良い。   Among the polyolefins of component (a), particularly preferred are high density polyethylene <HDPE>, low density polyethylene (LDPE), linear low density polyethylene <LLDPE>, polypropylene (PP), and ethylene / propylene block copolymer. , Ethylene / propylene random copolymer, ethylene / vinyl acetate copolymer <EVA>, and ethylene / ethyl acrylate copolymer (EEA), with a melt flow index (MI) of 0.2 to 50 g / 10. Those that can be formed into pellets within a range of minutes are most preferred. These may use only 1 type and may combine 2 or more types.

(b)成分は、主鎖中にアミド基を有する熱可塑性ポリアミド(以下ポリアミドと略す)であり、融点135〜350℃の範囲のものが用いられ、しかも(a)成分のポリオレフィンの融点よりも高いものであり、中でも融点160〜265℃の範囲のものが好ましい。かかる(b)成分としては、押出し及び延伸によって強靭な繊維を与えるポリアミドが好ましいものとして挙げられる。   The component (b) is a thermoplastic polyamide having an amide group in the main chain (hereinafter abbreviated as polyamide), and has a melting point in the range of 135 to 350 ° C., and more than the melting point of the polyolefin as the component (a). It is high, and in particular, a material having a melting point in the range of 160 to 265 ° C is preferable. As this (b) component, the polyamide which gives a tough fiber by extrusion and extending | stretching is mentioned as a preferable thing.

ポリアミドの具体例としてはナイロン6、ナイロン66、ナイロン6−ナイロン66共重合体、ナイロン610、ナイロン612ナイロン46、ナイロン11ナイロン12、ナイロンMXD6、キシリレンジアミンとアジピン酸との重縮合体、キシリレンジアミンとピメリン酸との重縮合体、キシリレンジアミンとスペリン酸との重縮合体、キシリレンジアミンとアゼライン酸との重縮合体、キシリレンジアミンとテレフタル酸との重縮合体、オクタメチレンジアミンとテレフタル酸との重縮合体、トリメチルヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸との重縮合体、デカメチレンジアミンとテレフタル酸との重縮合体、ウンデカメチレンジアミンとテレフタル酸との重縮合体、ドデカメチレンジアミンとテレフタル酸との重縮合体、テトラメチレンジアミンとイソフタル酸の重縮合体、オクタメチレンジアミンとイソフタル酸の重縮合体、トリメチルヘキサメチレンジアミンとイソフタル酸との重縮合体、デカメチレンジアミンとイソフタル酸との重縮合体、ウンデカメチレンジアミンとイソフタル酸との重縮合体及びドデカメチレンジアミンとイソフタル酸との重縮合体などが挙げられる。   Specific examples of polyamide include nylon 6, nylon 66, nylon 6-nylon 66 copolymer, nylon 610, nylon 612 nylon 46, nylon 11 nylon 12, nylon MXD6, polycondensate of xylylenediamine and adipic acid, Polycondensates of rangeamine and pimelic acid, polycondensates of xylylenediamine and speric acid, polycondensates of xylylenediamine and azelaic acid, polycondensates of xylylenediamine and terephthalic acid, octamethylenediamine And terephthalic acid polycondensates, trimethylhexamethylenediamine and terephthalic acid polycondensates, decamethylenediamine and terephthalic acid polycondensates, undecamethylenediamine and terephthalic acid polycondensates, dodecamethylenediamine A polycondensate of terephthalic acid with tetramethyl Polycondensates of rangeamine and isophthalic acid, polycondensates of octamethylenediamine and isophthalic acid, polycondensates of trimethylhexamethylenediamine and isophthalic acid, polycondensates of decamethylenediamine and isophthalic acid, undecamethylenediamine And a polycondensate of isophthalic acid and a polycondensate of dodecamethylenediamine and isophthalic acid.

これらのポリアミドの内、特に好ましい具体例としては、ナイロン6<PA6>、ナイロン66<PA66>、ナイロン12<PA12>、ナイロン6−ナイロン66共重合体などが挙げられる。これらの1種又は2種以上でもよい。これらのポリアミドは10,000〜200,000の範囲の分子量を有していることが好ましい。(b)成分は(a)成分100重量部に対して、2〜100重量部、好ましくは5〜75重量部、特に好ましくは、10〜50重量部である。(b)成分が2重量部より少ないと、微細粒子が形成され、補強性が得られない。一方、100重量部より多いと微細繊維が形成しにくくなり、リボン状のものが形成しやすくなり、強度、伸びが大きく低下する。(b)成分の融点は(a)成分の融点より少なくとも20℃以上、好ましくは40℃以上、より好ましくは50℃以上高くなければならない。(b)成分の融点と(a)成分の融点の差が20℃以下であれば(b)成分の繊維形成が達成されず、良好な繊維が得られない。また、組成物の成形時において(b)成分の繊維が溶融し、繊維の形態が維持できないで補強性の低い成形物しか得られない。   Among these polyamides, particularly preferred specific examples include nylon 6 <PA6>, nylon 66 <PA66>, nylon 12 <PA12>, nylon 6-nylon 66 copolymer, and the like. One or more of these may be used. These polyamides preferably have a molecular weight in the range of 10,000 to 200,000. (B) component is 2-100 weight part with respect to 100 weight part of (a) component, Preferably it is 5-75 weight part, Most preferably, it is 10-50 weight part. When the component (b) is less than 2 parts by weight, fine particles are formed and the reinforcing property cannot be obtained. On the other hand, when the amount is more than 100 parts by weight, it becomes difficult to form fine fibers, ribbon-like ones are easily formed, and the strength and elongation are greatly reduced. The melting point of component (b) must be at least 20 ° C., preferably 40 ° C., more preferably 50 ° C. higher than the melting point of component (a). If the difference between the melting point of the component (b) and the melting point of the component (a) is 20 ° C. or less, fiber formation of the component (b) is not achieved, and good fibers cannot be obtained. Further, when the composition is molded, the fiber of component (b) melts, and the shape of the fiber cannot be maintained, so that only a molded product with low reinforcement can be obtained.

(c)成分は高分子鎖に少量のイオン基を導入したイオン性高分子であり、一般的にはアイオノマーと呼ばれている。典型的なアイオノマーとしてはホスト疎水性高分子、例えば、ポリエチレン、ポリスチレン、テトラフルオロエチレン等に側鎖として少量のカルボキシル基、スルホン基を導入したイオン性高分子を、金属イオン、或いはアンモニウムイオンで中和ものである。対イオンとしてはアルカリ金属イオン及びアルカリ土類金属イオン、遷移金属イオン、有機アンモニウムイオン、遷移金属−有機アルミ錯イオン、陰イオン等が挙げられる。   The component (c) is an ionic polymer having a small amount of ionic groups introduced into the polymer chain, and is generally called an ionomer. Typical ionomers include host hydrophobic polymers such as polyethylene, polystyrene, tetrafluoroethylene, etc., ionic polymers with a small amount of carboxyl groups and sulfone groups introduced as side chains, with metal ions or ammonium ions. It is a Japanese one. Examples of the counter ion include alkali metal ions and alkaline earth metal ions, transition metal ions, organic ammonium ions, transition metal-organic aluminum complex ions, anions, and the like.

アイオノマーの具体例は、
エチレン系アイオノマーとして、
エチレン−メタクリル酸共重合体
(化1)
−(CH2−CH2m−(CH2−CH(CH3)(COO+))n
エチレン−アクリル酸共重合体
(化2)
−(CH2−CH2m−(CH2−CH2(COO+))n
Specific examples of ionomers are:
As an ethylene ionomer,
Ethylene-methacrylic acid copolymer (Chemical formula 1)
- (CH 2 -CH 2) m - (CH 2 -CH (CH 3) (COO - M +)) n -
Ethylene-acrylic acid copolymer (Chemical formula 2)
- (CH 2 -CH 2) m - (CH 2 -CH 2 (COO - M +)) n -

スチレン系アイオノマーとして、
スチレン−メタクリル酸共重合体
(化3)
−(CH2−CH2(C66))m−(CH2−CH2(CH3)(COO+))n
スチレン−スチレンスルフォン酸共重合体
(化4)
−(CH2−CH2(C66))m−(CH2−CH2(C65SO3 -+))n
スチレン−スチレンカルボン酸共重合体
(化5)
−(CH2−CH2(C66))m−(CH2−CH2(COO+))n
As a styrene ionomer,
Styrene-methacrylic acid copolymer (Chemical formula 3)
- (CH 2 -CH 2 (C 6 H 6)) m - (CH 2 -CH 2 (CH 3) (COO - M +)) n -
Styrene-styrene sulfonic acid copolymer (chemical formula 4)
- (CH 2 -CH 2 (C 6 H 6)) m - (CH 2 -CH 2 (C 6 H 5 SO 3 - M +)) n -
Styrene-styrene carboxylic acid copolymer
- (CH 2 -CH 2 (C 6 H 6)) m - (CH 2 -CH 2 (COO - M +)) n -

パーフルオロカーボン系アイオノマーとして、
(化6)
−<CF2−CF2>m−<CF<−O−CF2−CF2-SO3 -+>−CF2n
As a perfluorocarbon ionomer,
(Chemical formula 6)
- <CF 2 -CF 2> m- <CF <-O-CF 2 -CF 2- SO 3 - M +> -CF 2) n -

テレケリックアイオノマーとして、
(化7)
−OOC−<CH2−CH=CH−CH2>n-COO−M+
As a telechelic ionomer,
(Chemical formula 7)
-OOC- <CH 2 -CH = CH- CH 2> n-COO-M +

ポリウレタンアイオノマーとして、
(化8)
−R1OOCNHR2NHCONH−R1−N<CH2CH2SO3−M+>CONH−R2
などが挙げられる。
As polyurethane ionomer,
(Chemical Formula 8)
-R 1 OOCNHR 2 NHCONH-R 1 -N <CH 2 CH 2 SO 3 -M +> CONH-R 2 -
Etc.

ここで、上述の化学式中のM+はイオン性高分子を中和するための対イオンであって、Na,Li,Ca,Al,Mg,Zn,Mn,Co,Ni,Cu,Fe等のイオンが挙げられる。
これらのアイオノマーのうち、特に好ましい具体例としてはエチレンーメタクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体のNa+、Zn+2の金属塩が上げられ、これらの1種、又は2種を使用してもよい。
Here, M + in the above chemical formula is a counter ion for neutralizing the ionic polymer, such as Na, Li, Ca, Al, Mg, Zn, Mn, Co, Ni, Cu, Fe, etc. Ions.
Among these ionomers, particularly preferred specific examples include metal salts of Na + and Zn +2 of ethylene-methacrylic acid copolymer and ethylene / acrylic acid copolymer, and one or two of these are included. May be used.

(c)成分の割合は(a)成分のポリオレフィン100重量部に対して1〜50重量部、好ましくは2〜30重量部である。(c)成分が1重量部より少ないと、良好な微細繊維が生成されず、組成物の強度、伸びが低い値を示し、50重量部より多いとポリアミドは微細粒子を形成し、組成物の弾性率が低い値を示す。   The proportion of component (c) is 1 to 50 parts by weight, preferably 2 to 30 parts by weight, per 100 parts by weight of component (a) polyolefin. When the amount of the component (c) is less than 1 part by weight, good fine fibers are not formed, and the strength and elongation of the composition are low. When the amount is more than 50 parts by weight, the polyamide forms fine particles. The elastic modulus is low.

次に、本発明のポリオレフィン−ポリアミド樹脂組成物の製造方法について説明する。以下の工程から製造される。   Next, the manufacturing method of the polyolefin-polyamide resin composition of this invention is demonstrated. Manufactured from the following steps.

先ず、混練・反応工程について説明する。(a)成分のポリオレフィン、(b)成分のポリアミドと(c)成分のアイオノマーの三種を混練機の供給口から供給し、ポリアミドの融点よりも20℃以上高い混温度で混練する。混練機としてはバンバリー型ミキサー、ニーダーなどの密閉型混練機、1軸混練機、2軸混練機などの連続式混練機が用いられるが、これらの装置の中でも連続的に混練が行え、短時間で混練能に優れ、かつ、次工程の繊維化工程が連続的に行える2軸混練機が技術的にも経済的にも最も好ましい。この3成分の混練によって、(b)成分のポリアミドのアミド基と(c)成分のエチレンーメタクリル酸共重合体の金属塩のカルボン酸塩が反応し、(b)成分と(c)成分のグラフト共重合体が生成し、このグラフト共重合体が相溶化剤として作用し、ミクロ相分離の原理により、(a)成分のポリオレフィン中に(b)成分のポリアミドが微細、かつ均一に分散する。   First, the kneading / reaction process will be described. Three types of (a) component polyolefin, (b) component polyamide and (c) component ionomer are supplied from the supply port of the kneader and kneaded at a mixed temperature higher by 20 ° C. than the melting point of the polyamide. As the kneader, a continuous kneader such as a closed kneader such as a Banbury mixer or a kneader, a single-screw kneader, or a twin-screw kneader is used. A twin-screw kneader that is excellent in kneading ability and that can continuously perform the fiberizing step of the next step is most preferable both technically and economically. By kneading these three components, the amide group of the polyamide of component (b) reacts with the carboxylate of the metal salt of the ethylene-methacrylic acid copolymer of component (c), and the components (b) and (c) A graft copolymer is formed, this graft copolymer acts as a compatibilizing agent, and (b) component polyamide is finely and uniformly dispersed in (a) component polyolefin by the principle of microphase separation. .

次いで、ポリアミドの繊維化工程について、図1を参照して説明する。上記の混練・反応工程で得られた混練物(ポリオレフィン、ポリアミド、アイオノマーの混練物)は、2軸押出機1に供給され、紡糸ノズル3から押し出される。押出し温度は(b)成分の融点より20℃以上高い温度で実施するのが好ましい。(b)成分の融点より低い温度で押出しを行っても、(b)成分は微細な繊維にはならない。この押出し物4はノズル3の直下で冷却しながら張力を懸けつつ、ロール5を介して引き取られる。引取り速度、即ちドラフト比(引き取り速度/ノズル出口での速度)は1.5〜100の範囲とすることが好ましく、更に好ましくは2〜50の範囲、特に好ましくは3〜30である。この引取り操作により、押出し物中のポリアミド粒子が変形し、繊維状に変換する。引き取られた押出し物ストランドは、巻き取って紐状にしてもよく、又は図1に示すようにペレタイザー7に供給し、切断してペレット状にしてもよい。   Next, the polyamide fiberizing step will be described with reference to FIG. The kneaded product (polyolefin, polyamide, ionomer kneaded product) obtained in the kneading / reaction process is supplied to the twin-screw extruder 1 and extruded from the spinning nozzle 3. The extrusion temperature is preferably 20 ° C. or higher than the melting point of the component (b). Even if extrusion is performed at a temperature lower than the melting point of the component (b), the component (b) does not become fine fibers. The extrudate 4 is pulled through the roll 5 while applying tension while cooling right under the nozzle 3. The take-up speed, that is, the draft ratio (take-up speed / speed at the nozzle outlet) is preferably in the range of 1.5 to 100, more preferably in the range of 2 to 50, and particularly preferably 3 to 30. By this take-up operation, the polyamide particles in the extrudate are deformed and converted into fibers. The extrudate strand taken up may be wound into a string or may be supplied to a pelletizer 7 as shown in FIG. 1 and cut into a pellet.

上記各工程を混練・反応工程、繊維化工程と分離して説明したが、1軸混練機、或いは2軸混練機の先端に複数個のノズルを有する紡糸ノズルを設置し、連続的なプロセスとして実施することが可能である。そうすることにより省力化、省エネルギー化が達成されると共に、品質的にも安定した製品が得られる。   Although the above steps have been described separately from the kneading / reaction step and the fiberizing step, a spinning nozzle having a plurality of nozzles is installed at the tip of the uniaxial kneader or the biaxial kneader, and as a continuous process It is possible to implement. By doing so, labor saving and energy saving can be achieved, and a product with stable quality can be obtained.

本発明のポリオレフィン−ポリアミド樹脂組成物にはこのほかカーボンブラック、ホワイトカーボン、活性炭酸カルシウム、超微粒子珪酸マグネシウム、ハイスチレン樹脂、フェノール樹脂、リグニン、変性メラミン樹脂、クマロンインデン樹脂、炭酸カルシウム、塩基性炭酸マグネシウム、クレー、亜鉛華、珪藻土、再生ゴム、粉末ゴム、エボナイト粉などの充填材、アミン・アルデヒド類、アミン・ケトン類、フェノール類、イミダゾール類、含イオウ酸化防止剤、含燐系酸化防止剤などの安定剤及び各種顔料を含んでもよい。   In addition to this, the polyolefin-polyamide resin composition of the present invention includes carbon black, white carbon, activated calcium carbonate, ultrafine magnesium silicate, high styrene resin, phenol resin, lignin, modified melamine resin, coumarone indene resin, calcium carbonate, base Fillers such as basic magnesium carbonate, clay, zinc white, diatomaceous earth, recycled rubber, powder rubber, ebonite powder, amines / aldehydes, amines / ketones, phenols, imidazoles, sulfur-containing antioxidants, phosphorus-containing oxidations Stabilizers such as inhibitors and various pigments may be included.

以下、実施例及び比較例を示して、本発明についてより具体的に説明するが本発明はこれらの実施例の範囲に限定されるものではない。実施例及び比較例において、ポリオレフィン−ポリアミド樹脂組成物の製造法の特性及び物性は以下のようにして測定した。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited to the range of these Examples. In the examples and comparative examples, the characteristics and physical properties of the production method of the polyolefin-polyamide resin composition were measured as follows.

(吐出量)
運転開始から2時間毎、押出し物ストランドを切断するペレタイザーのホッパーシュート口でペレットを1分間採取し秤量する。この操作を3回行いその平均を吐出量として計算した。
(Discharge rate)
Every 2 hours from the start of operation, pellets are collected for 1 minute at the hopper chute of a pelletizer that cuts the extrudate strand and weighed. This operation was performed three times and the average was calculated as the discharge amount.

(連続運転時間)
2軸押出機に(a)、(b)及び(c)各成分を投入した時点(運転開始)から押出し物ストランドの切断が多発状態になりペレットの採取が不可能になるまでの時間を連続運転時間とした。
(Continuous operation time)
The time from when the components (a), (b), and (c) are added to the twin-screw extruder (start of operation) until the extrudate strand is frequently cut and pellets cannot be collected continuously. It was set as driving time.

(ストランドの均一性)
運転開始から2時間毎に押出し物ストランドの一部を採取し、マイクロメータにて測定した。
(Strand uniformity)
A portion of the extrudate strand was sampled every 2 hours from the start of operation and measured with a micrometer.

(目脂の発生)
運転時間開始から0.5時間毎の紡糸口金に発生する目脂の大きさを目視で観察した。
(Generation of eye grease)
The size of the eye grease generated in the spinneret every 0.5 hours from the start of the operation time was visually observed.

(歩留まり)
連続運転開始から終了までに至る((a)成分+(b)成分+(c)成分の総仕込量)に対する(ポリオレフィン−ポリアミド樹脂組成物の製品)の百分率を歩留まりとして計算した。
(Yield)
The percentage of (polyolefin-polyamide resin composition product) with respect to (from (a) component + (b) component + (c) component total charge) from the start to the end of continuous operation was calculated as a yield.

(押出し機内のヤケ)
連続運転終了後、2軸押出機を分解し、バレル内及びスクリューのヤケ状態を目視により確認した。
(Discoloration in the extruder)
After completion of the continuous operation, the twin screw extruder was disassembled, and the burned state of the barrel and the screw was visually confirmed.

(繊維の形状)
樹脂組成物のペレットをホットキシレンに溶解し、繊維分を取り出し洗浄した後、走査型電子顕微鏡で観察した。微細な繊維状として観察される場合は○、微細な繊維状と微細な粒子状が混在している場合は△、それ以外の繊維状とリボン状が混在している場合とか、微細な粒子のみの場合などは×で評価した。
(Fiber shape)
The pellets of the resin composition were dissolved in hot xylene, the fibers were taken out and washed, and then observed with a scanning electron microscope. ○ when it is observed as a fine fiber, △ when a fine fiber and fine particles are mixed, or a mixture of other fibers and ribbons, or only fine particles In the case of, evaluation was made with x.

(平均繊維径)
上記走査型電子顕微鏡写真より繊維径を測定し、その平均を求めて平均径とした。なお、粒子状の場合は粒子の径を、また、フィルム状(リボン状)の場合はフィルムの幅を繊維径として計算した。
(Average fiber diameter)
The fiber diameter was measured from the scanning electron micrograph, and the average was obtained as the average diameter. In addition, the particle diameter was calculated as the fiber diameter in the case of the particle form, and the film width was calculated in the case of the film form (ribbon form).

(引張弾性率、引張強さ、伸び)
ポリオレフィン−ポリアミド樹脂組成物のペレットを150℃にセットした3インチロールに巻きつけ、ロール間隔2mmでロール出しを行い、ロール出し方向にナイロン繊維が十分に配向したシートを作成し、更に、これを120℃のプレスで2mm厚に成形し、平滑な面を有するシートを作成し、JISK6760に準じて温度23℃、引張速度200mm/minで測定した。
(Tensile modulus, tensile strength, elongation)
The pellets of the polyolefin-polyamide resin composition are wound around a 3-inch roll set at 150 ° C., rolled out at a roll interval of 2 mm, and a sheet in which nylon fibers are sufficiently oriented in the roll-out direction is created. A sheet having a smooth surface was formed by a press at 120 ° C. to a thickness of 2 mm, and measured at a temperature of 23 ° C. and a tensile speed of 200 mm / min according to JIS K6760.

[実施例1](a)成分として低密度ポリエチレン(丸善宇部社製、F120N、融点110℃)100重量部、(b)成分としてナイロン6(宇部興産社製、1024B、融点215〜225℃)50重量部、(c)成分としてアイオノマー(三井デュポン社製、ハイミラン1706、融点88℃)15重量部を同時に2軸押出機に投入し、240℃で混練・反応させて、2軸押出機の先端に設置したダイス(ノズル径2mm、ノズル数50)よりストランド状に押出し、空冷しつつ引取りロールによりドラフト10で引取り、5インチロール間で1.5倍に延伸して、引き続きにペレタイザーに供給し、ペレタイズした。
運転開始時の押出し量は50Kg/hrになるように運転条件を固定し、電流値、樹脂圧を連続的に記録し、その経時変化を観察した。48時間運転中、電流値、樹脂圧、押出し量に全く変化がなく、安定した運転状況であった。運転中にノズル周りに若干の目脂の発生が見られたが、運転には全く支障がない程度のものであったが、念のために2時間毎に目脂を除去した。運転は48時間で終了し、直ちに、押出機を分解し、スクリュー部、ダイス部のヤケの発生状況を観察したが、ほとんど見られなかった。これらの運転状況の結果を表1に示す。
[Example 1] 100 parts by weight of low density polyethylene (manufactured by Maruzen Ube, F120N, melting point 110 ° C) as component (a), nylon 6 (1024B, melting point 215 to 225 ° C, manufactured by Ube Industries) as component (b) 50 parts by weight and 15 parts by weight of ionomer (manufactured by Mitsui DuPont, Himiran 1706, melting point 88 ° C.) as component (c) were simultaneously charged into a twin screw extruder and kneaded and reacted at 240 ° C. Extruded into a strand shape from a die (nozzle diameter 2 mm, nozzle number 50) installed at the tip, drawn with a draft 10 with a take-up roll while being air-cooled, stretched 1.5 times between 5 inch rolls, and then a pelletizer And pelletized.
The operating conditions were fixed so that the extrusion amount at the start of operation was 50 kg / hr, the current value and the resin pressure were continuously recorded, and the change with time was observed. During the operation for 48 hours, there was no change in the current value, the resin pressure, and the extrusion amount, and the operation was stable. During the operation, a slight amount of grease was observed around the nozzle, but it was of a level that did not hinder the operation at all, but the grease was removed every 2 hours just in case. The operation was completed in 48 hours, and the extruder was immediately disassembled, and the occurrence of burns in the screw part and the die part was observed. Table 1 shows the results of these operating conditions.

得られたペレットの形状は径0.7mm、長さ3mmであった。得られたペレットをホットキシレンでポリエチレン及び未反応のアイオノマーを溶出した。不溶部はキシレン中に懸濁した。不溶部を走査型電子顕微鏡で観察すると、平均径約300nmの微細繊維状であった。これらのナイロンの形態と共に、諸特性値を表1に示す。また、走査型電子顕微鏡で観察した画像を撮影したので、その電子顕微鏡写真を図2に示す。   The shape of the obtained pellet was 0.7 mm in diameter and 3 mm in length. The obtained pellet was eluted with hot xylene from polyethylene and unreacted ionomer. The insoluble part was suspended in xylene. When the insoluble part was observed with a scanning electron microscope, it was a fine fiber having an average diameter of about 300 nm. Various characteristic values are shown in Table 1 together with the form of these nylons. Moreover, since the image observed with the scanning electron microscope was image | photographed, the electron micrograph is shown in FIG.

[実施例2〜6]低密度ポリエチレン、ナイロン6、アイオノマーを表1のように配合して、実施例1と同様に処理を行った。その結果を表1に示す。この表1から明らかなように、実施例2〜6においても、実施例1と略同様な結果を得ることができた。尚、実施例6では、ナイロンの形状において、微細繊維と微細粒子とが混在したが、諸特性については実施例1と同様な結果を得ることができた。   [Examples 2 to 6] Low density polyethylene, nylon 6, and ionomer were blended as shown in Table 1, and the same treatment as in Example 1 was performed. The results are shown in Table 1. As is apparent from Table 1, also in Examples 2 to 6, substantially the same results as in Example 1 could be obtained. In Example 6, fine fibers and fine particles were mixed in the nylon shape, but the same results as in Example 1 could be obtained with respect to various characteristics.

[比較例1〜2] 低密度ポリエチレン、ナイロン6、アイオノマーを表1のように配合して、実施例1と同様に処理を行った。その結果を表1に示す。   [Comparative Examples 1-2] Low density polyethylene, nylon 6, and ionomer were blended as shown in Table 1, and the same treatment as in Example 1 was performed. The results are shown in Table 1.

[実施例7及び8]ドラフト比を換えた以外は実施例1と同様に行った。ドラフト比を上げても、ストランドの切断は全く起こらず、良好な曳糸性を示した。   [Examples 7 and 8] The same operation as in Example 1 was performed except that the draft ratio was changed. Even when the draft ratio was increased, no strand breakage occurred, and good spinnability was exhibited.

Figure 2008285564
Figure 2008285564

本実施の形態に係るポリオレフィン−ポリアミド樹脂組成物製造装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the polyolefin-polyamide resin composition manufacturing apparatus which concerns on this Embodiment. 実施例1で得たペレットの溶媒抽出残分(不溶部媒)を撮影した電子顕微鏡写真である。4 is an electron micrograph of the solvent extraction residue (insoluble part medium) of pellets obtained in Example 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 2軸押出機
3 紡糸ノズル
4 押出し物
5 ロール
7 ペレタイザー
1 Twin Screw Extruder 3 Spinning Nozzle 4 Extrudate 5 Roll 7 Pelletizer

Claims (3)

(a)ポリオレフィン100重量部、(b)ポリアミド2〜100重量部、(c)アイオノマー1〜50重量部からなる組成物であって、(b)成分と(c)成分のグラフ共重合体を生成することにより、(b)成分が(a)成分中に微細な繊維として分散した構造を有しているポリオレフィン−ポリアミド樹脂組成物。 A composition comprising (a) 100 parts by weight of polyolefin, (b) 2 to 100 parts by weight of polyamide, and (c) 1 to 50 parts by weight of an ionomer, wherein the graph copolymer of component (b) and component (c) A polyolefin-polyamide resin composition having a structure in which component (b) is dispersed as fine fibers in component (a). 繊維状に分散したポリアミドの平均径が1000nm以下であり、アスペクト比が2以上1000以下であることを特徴とする請求項1記載のポリオレフィン−ポリアミド樹脂組成物。 2. The polyolefin-polyamide resin composition according to claim 1, wherein the polyamide dispersed in a fibrous form has an average diameter of 1000 nm or less and an aspect ratio of 2 or more and 1000 or less. (a)ポリオレフィン、(b)ポリアミド及び(c)アイオノマーを溶融・混練して押出し、ドラフトを懸けつつ引取り、延伸、又は圧延することにより(a)ポリオレフィン中に(b)ポリアミドを平均径1000nm以下の繊維状に分散させてペレット状に仕上げることを特徴とする請求項1記載のポリオレフィン−ポリアミド樹脂組成物の製造方法。 (A) Polyolefin, (b) Polyamide, and (c) Ionomer are melted, kneaded, extruded, drawn, stretched or rolled while hanging on a draft, and (a) Polyamide has an average diameter of 1000 nm in (b) Polyolefin. The method for producing a polyolefin-polyamide resin composition according to claim 1, wherein the polyolefin-polyamide resin composition is dispersed in the following fiber form and finished in a pellet form.
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