JP2011080049A - ポリオレフィン系樹脂組成物及び成形体 - Google Patents
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Abstract
【課題】ポリ乳酸系樹脂組成物を用いて引張伸び及び耐衝撃性が良好な成形体を製造する。
【解決手段】ポリオレフィン系樹脂(A)30〜90質量%と、脂肪族ポリエステル系樹脂(B)1〜50質量%と、メルトフローレートが3g/10分を超えて40g/10分以下であるエチレン−オクテンゴム(C)1〜40質量%と、エポキシ基を含有するエチレン系重合体(D)0.01〜20質量%と、を含むことを特徴とするポリオレフィン系樹脂組成物(但し、ポリオレフィン系樹脂(A)、脂肪族ポリエステル系樹脂(B)、エチレン−オクテンゴム(C)及びエポキシ基を含有するエチレン系重合体(D)の含有量の合計を100質量%とする)。
【選択図】なし
【解決手段】ポリオレフィン系樹脂(A)30〜90質量%と、脂肪族ポリエステル系樹脂(B)1〜50質量%と、メルトフローレートが3g/10分を超えて40g/10分以下であるエチレン−オクテンゴム(C)1〜40質量%と、エポキシ基を含有するエチレン系重合体(D)0.01〜20質量%と、を含むことを特徴とするポリオレフィン系樹脂組成物(但し、ポリオレフィン系樹脂(A)、脂肪族ポリエステル系樹脂(B)、エチレン−オクテンゴム(C)及びエポキシ基を含有するエチレン系重合体(D)の含有量の合計を100質量%とする)。
【選択図】なし
Description
本発明は、ポリオレフィン系樹脂組成物及びこのポリオレフィン系樹脂組成物を成形して得られる成形体に関するものである。
近年、石油資源の枯渇の問題に鑑みて、ポリ乳酸やポリブチレンサクシネート等の植物由来の原料から製造される樹脂が注目されている。しかしながら、植物由来の樹脂は機械的強度が低いため、これをポリオレフィン系樹脂と併せて用いることが検討されている。
例えば、特許文献1には、脂肪族ポリエステルを主成分とするポリエステル樹脂(A)と、ポリオレフィン系樹脂(B)及びエステル形成性官能基を有するポリオレフィン系樹脂(C)樹脂とからなる樹脂組成物が記載されている。
また、特許文献2には、ポリ乳酸系樹脂(A)と、ポリオレフィン系樹脂(B)と、相溶化剤(C)とをからなる樹脂組成物が記載されている。
例えば、特許文献1には、脂肪族ポリエステルを主成分とするポリエステル樹脂(A)と、ポリオレフィン系樹脂(B)及びエステル形成性官能基を有するポリオレフィン系樹脂(C)樹脂とからなる樹脂組成物が記載されている。
また、特許文献2には、ポリ乳酸系樹脂(A)と、ポリオレフィン系樹脂(B)と、相溶化剤(C)とをからなる樹脂組成物が記載されている。
しかしながら、上記特許文献1及び2に記載の樹脂組成物から得られる成形体の引張伸び及び耐衝撃性については更なる改良が求められている。
以上の課題に鑑み、本発明では、ポリ乳酸などの脂肪酸ポリエステル系樹脂と、ポリオレフィン系樹脂とを含有する組成物であって、引張伸び及び耐衝撃性が良好な成形体を与える組成物を得ることを目的とする。
以上の課題に鑑み、本発明では、ポリ乳酸などの脂肪酸ポリエステル系樹脂と、ポリオレフィン系樹脂とを含有する組成物であって、引張伸び及び耐衝撃性が良好な成形体を与える組成物を得ることを目的とする。
本発明は、ポリオレフィン系樹脂(A)30〜90質量%と、脂肪族ポリエステル系樹脂(B)1〜50質量%と、メルトフローレートが3g/10分を超えて40g/10分以下であるエチレン−オクテンゴム(C)1〜40質量%と、エポキシ基を含有するエチレン系重合体(D)0.01〜20質量%と含む(但し、ポリオレフィン系樹脂(A)、脂肪族ポリエステル系樹脂(B)、エチレン−オクテンゴム(C)及びエポキシ基を有するエチレン系重合体(D)の含有量の合計を100質量%とする)ことを特徴とするポリオレフィン系樹脂組成物を提供し、また、このポリオレフィン系樹脂組成物を成形して得られる成形体を提供する。
本発明によれば、引張伸び及び耐衝撃性が良好な成形体を製造することが可能となる。
本発明に係るポリオレフィン系樹脂組成物は、ポリオレフィン系樹脂(A)(以下、(A)成分ともいう)と、脂肪族ポリエステル系樹脂(B)(以下、(B)成分ともいう)、メルトフローレートが3g/10分を超えて40g/10分以下であるエチレン−オクテンゴム(C)(以下、(C)成分ともいう)と、エポキシ基を含有するエチレン系重合体(D)(以下、(D)成分ともいう)と、を含有する。以下、「ポリオレフィン系樹脂組成物」という語を単に「樹脂組成物」と記すことがある。
[ポリオレフィン系樹脂(A)]
本発明で用いられるポリオレフィン系樹脂(A)とは、少なくとも一部に結晶領域を有するオレフィンの単独重合体、及び少なくとも一部に結晶領域を有する二種以上のオレフィンの共重合体をいう。例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブテン樹脂などが挙げられる。このうち、ポリプロピレン樹脂であることが好ましい。これらのポリオレフィン樹脂(A)は、単独又は二種以上を併用してもよい。
本発明で用いられるポリオレフィン系樹脂(A)とは、少なくとも一部に結晶領域を有するオレフィンの単独重合体、及び少なくとも一部に結晶領域を有する二種以上のオレフィンの共重合体をいう。例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブテン樹脂などが挙げられる。このうち、ポリプロピレン樹脂であることが好ましい。これらのポリオレフィン樹脂(A)は、単独又は二種以上を併用してもよい。
本発明で用いられるポリエチレン樹脂は、エチレン単独重合体、又は、エチレン単位含有量が50質量%以上であるエチレン−α−オレフィン共重合体であるが、エチレン−プロピレン共重合体及びエチレン−オクテン共重合体は、それぞれポリプロピレン樹脂及びエチレン−オクテンゴムに包含され、どちらもポリエチレン樹脂には包含されないものとする。
エチレン−α−オレフィン共重合体を構成するα−オレフィンの具体例としては、1−ブテン、2−メチル−1−プロペン、2−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、1−ヘキセン、2−エチル−1−ブテン、2,3−ジメチル−1−ブテン、2−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、3,3−ジメチル−1−ブテン、1−ヘプテン、メチル−1−ヘキセン、ジメチル−1−ペンテン、エチル−1−ペンテン、トリメチル−1−ブテン、メチルエチル−1−ブテン、メチル−1−ペンテン、エチル−1−ヘキセン、ジメチル−1−ヘキセン、プロピル−1−ヘプテン、メチルエチル−1−ヘプテン、トリメチル−1−ペンテン、プロピル−1−ペンテン、ジエチル−1−ブテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセンが挙げられる。中でも、1−ブテン、1−ペンテン、及び1−ヘキセンが好ましい。ポリエチレン樹脂を構成するα−オレフィンの炭素数は、好ましくは4〜12個であり、より好ましくは4〜6個である。
エチレン−α−オレフィン共重合体を構成するα−オレフィンの具体例としては、1−ブテン、2−メチル−1−プロペン、2−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、1−ヘキセン、2−エチル−1−ブテン、2,3−ジメチル−1−ブテン、2−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、3,3−ジメチル−1−ブテン、1−ヘプテン、メチル−1−ヘキセン、ジメチル−1−ペンテン、エチル−1−ペンテン、トリメチル−1−ブテン、メチルエチル−1−ブテン、メチル−1−ペンテン、エチル−1−ヘキセン、ジメチル−1−ヘキセン、プロピル−1−ヘプテン、メチルエチル−1−ヘプテン、トリメチル−1−ペンテン、プロピル−1−ペンテン、ジエチル−1−ブテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセンが挙げられる。中でも、1−ブテン、1−ペンテン、及び1−ヘキセンが好ましい。ポリエチレン樹脂を構成するα−オレフィンの炭素数は、好ましくは4〜12個であり、より好ましくは4〜6個である。
本発明で用いられるポリプロピレン樹脂は、プロピレン単独重合体、又はプロピレン単位含有量が50質量%以上である共重合体であり、プロピレン−エチレンランダム共重合体、プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体、プロピレン−エチレン−α−オレフィン共重合体、「プロピレン単独重合体成分(以下、重合体成分(I)ともいう)」と、「プロピレンとエチレン及び/又は炭素数4以上のα−オレフィンからなる群から選択される1種以上のコモノマーとの共重合体成分(以下、共重合体成分(II)ともいう)」とからなる共重合体等が挙げられる。
ポリプロピレン樹脂を構成するα−オレフィンの具体例としては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−デセンが挙げられる。ポリプロピレン樹脂を構成するα−オレフィンの炭素数は、好ましくは4〜20個であり、より好ましくは4〜12個である。
プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体としては、例えば、プロピレン−1−ブテンランダム共重合体、及びプロピレン−1−ヘキセンランダム共重合体が挙げられる。また、プロピレン−エチレン−α−オレフィン共重合体としては、例えば、プロピレン−エチレン−1−ブテン共重合体、及びプロピレン−エチレン−1−ヘキセン共重合体が挙げられる。
上記重合体成分(I)と、上記共重合体成分(II)とからなる共重合体において、前記共重合体成分(II)としては、例えば、プロピレン−エチレン共重合体成分、プロピレン−エチレン−1−ブテン共重合体成分、プロピレン−エチレン−1−ヘキセン共重合体成分、プロピレン−1−ブテン共重合体成分、及びプロピレン−1−ヘキセン共重合体成分が挙げられる。なお、上記共重合体成分(II)におけるコポリマー(すなわち、プロピレン以外のモノマー)の含有量は、10〜70質量%である。
そして、前記重合体成分(I)と前記共重合体成分(II)からなる共重合体としては、例えば、(プロピレン)−(プロピレン−エチレン)共重合体、(プロピレン)−(プロピレン−エチレン−1−ブテン)共重合体、(プロピレン)−(プロピレン−エチレン−1−ヘキセン)共重合体、(プロピレン)−(プロピレン−1−ブテン)共重合体、(プロピレン)−(プロピレン−1−ヘキセン)共重合体、(プロピレン−エチレン)−(プロピレン−エチレン)共重合体、(プロピレン−エチレン)−(プロピレン−エチレン−1−ブテン)共重合体、(プロピレン−エチレン)−(プロピレン−エチレン−1−ヘキセン)共重合体、(プロピレン−エチレン)−(プロピレン−1−ブテン)共重合体、(プロピレン−エチレン)−(プロピレン−1−ヘキセン)共重合体、(プロピレン−1−ブテン)−(プロピレン−エチレン)共重合体、(プロピレン−1−ブテン)−(プロピレン−エチレン−1−ブテン)共重合体、(プロピレン−1−ブテン)−(プロピレン−エチレン−1−ヘキセン)共重合体、(プロピレン−1−ブテン)−(プロピレン−1−ブテン)共重合体、及び(プロピレン−1−ブテン)−(プロピレン−1−ヘキセン)共重合体が挙げられる。
ポリオレフィン系樹脂(A)として用いられるポリプロピレン樹脂は、プロピレン単独重合体、プロピレン−エチレンランダム共重合体、プロピレン−1−ブテンランダム共重合体、プロピレン−エチレン−1−ブテン共重合体、又は(プロピレン)−(プロピレン−エチレン)共重合体であることが好ましい。
ポリオレフィン系樹脂(A)の製造方法の例として、重合触媒を用いてオレフィンモノマーを重合する方法が挙げられる。重合触媒としては、例えば、チーグラー型触媒、及びチーグラー・ナッタ型触媒が挙げられる。また、シクロペンタジエニル環を有する周期表第4族の遷移金属化合物とアルキルアルミノキサンからなる触媒系、又はシクロペンタジエニル環を有する周期表第4族の遷移金属化合物と、それと反応してイオン性の錯体を形成する化合物及び有機アルミニウム化合物とからなる触媒系、及びこれらの触媒を無機粒子等の担体に担持させた担持型触媒系が挙げられる。
また、重合方法としては、例えば、不活性炭化水素溶媒中で行われるスラリー重合法や溶液重合法、溶媒の不存在下に行われる液相重合法や気相重合法、及びそれらを連続的に行う気相−気相重合法や液相−気相重合法が挙げられる。これらの重合方法は、回分式であってもよく、連続式であってもよい。また、ポリオレフィン系樹脂(A)を一段階で製造する方法であってもよく、二段階以上の多段階で製造する方法であってもよい。
特に、上記重合体成分(I)と上記共重合体成分(II)からなるポリプロピレン系共重合体の製造方法として、好ましくは、前記重合体成分(I)を製造する段階と、前記共重合体成分(II)を製造する段階との少なくとも二段階の工程を有する多段階の製造方法が挙げられる。
特に、上記重合体成分(I)と上記共重合体成分(II)からなるポリプロピレン系共重合体の製造方法として、好ましくは、前記重合体成分(I)を製造する段階と、前記共重合体成分(II)を製造する段階との少なくとも二段階の工程を有する多段階の製造方法が挙げられる。
ポリオレフィン系樹脂(A)のメルトフローレートは、1g/10分〜100g/10分であることが好ましく、10g/10分〜80g/10分であることがより好ましく、30g/10分〜60g/10分であることが更に好ましい。なお、ポリオレフィン系樹脂(A)のメルトフローレートは、JIS K 7210に従って、ポリプロピレン樹脂の場合には230℃、21.2N荷重で測定した値であり、ポリエチレン樹脂の場合には190℃、21.2N荷重で測定した値である。
[脂肪族ポリエステル系樹脂(B)]
本発明で用いられる脂肪族ポリエステル系樹脂(B)とは、脂肪族ヒドロキシカルボン酸からなるポリエステル系重合体、及び脂肪族ジオールと脂肪族ジカルボン酸とからなるポリエステル系重合体をいう。
脂肪族ヒドロキシカルボン酸からなるポリエステル系重合体の例としては、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、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)、ポリカプロラクトン等が挙げられる。脂肪族ジオールと脂肪族ジカルボン酸とからなるポリエステル系重合体としては、ポリエステルカーボネート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポリヘキサメチレンサクシネート、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリヘキサメチレンアジペート、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリエチレンオキサレート、ポリブチレンオキサレート、ポリヘキサメチレンオキサレート、ポリエチレンセバケート、ポリブチレンセバケート等が挙げられる。
ポリ乳酸、ポリグリコール酸等のポリ(α−ヒドロキシ酸)を用いることが好ましく、ポリ乳酸を用いることが特に好ましい。
本発明で用いられる脂肪族ポリエステル系樹脂(B)とは、脂肪族ヒドロキシカルボン酸からなるポリエステル系重合体、及び脂肪族ジオールと脂肪族ジカルボン酸とからなるポリエステル系重合体をいう。
脂肪族ヒドロキシカルボン酸からなるポリエステル系重合体の例としては、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、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)、ポリカプロラクトン等が挙げられる。脂肪族ジオールと脂肪族ジカルボン酸とからなるポリエステル系重合体としては、ポリエステルカーボネート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポリヘキサメチレンサクシネート、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリヘキサメチレンアジペート、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリエチレンオキサレート、ポリブチレンオキサレート、ポリヘキサメチレンオキサレート、ポリエチレンセバケート、ポリブチレンセバケート等が挙げられる。
ポリ乳酸、ポリグリコール酸等のポリ(α−ヒドロキシ酸)を用いることが好ましく、ポリ乳酸を用いることが特に好ましい。
上記脂肪族ポリエステル系樹脂(B)は、一種類の脂肪族ポリエステル系樹脂を用いてもよく、二種以上の脂肪族ポリエステル系重合体を併用してもよい。このような共重合体としては、乳酸と乳酸以外のヒドロキシ酸とのコポリマーが挙げられる。脂肪族ポリエステルのブレンド物としては、例えばポリ乳酸をベースとするポリ乳酸系樹脂が好ましく、ポリ乳酸にブレンドされる他の樹脂としては、ポリ乳酸以外の脂肪族ポリエステル系重合体が挙げられる。このようなポリ乳酸系樹脂におけるポリ乳酸以外の樹脂の比率は、40質量%以下であることが好ましく、30質量%以下であることがより好ましい。
また、脂肪族ポリエステル系重合体(B)としてポリ乳酸を使用する場合、ポリ乳酸の合成方法は、D−乳酸やL−乳酸の直接重合でもよく、乳酸の環状2量体であるD−ラクチドやL−ラクチドやmeso−ラクチドの開環重合であってもよい。またポリ乳酸としては、L−乳酸由来のモノマー単位と、D−乳酸由来のモノマー単位のいずれか一方のみで構成されていてもよいし、また双方の共重合体であってもよい。また、L−乳酸由来のモノマー単位と、D−乳酸由来のモノマー単位の比率が異なる複数のポリ乳酸が任意の割合でブレンドされたものを脂肪族ポリエステル系重合体(B)として用いてもよい。
脂肪族ポリエステル系重合体(B)の190℃、荷重21.2Nにおけるメルトフローレートは、0.5〜50g/10分であることが好ましく、1〜30g/10分であることがより好ましく、10〜20g/10分であることが最も好ましい。
[エチレン−オクテンゴム(C)]
本発明で用いられるエチレン−オクテンゴム(C)は、非晶性であり、かつ、190℃、荷重21.2Nで測定したメルトフローレートが3g/10分を超えて40g/10分以下である。このような範囲のメルトフローレートを有するエチレン−オクテンゴム(C)を使用することにより、ポリオレフィン系樹脂(A)中で良好に分散し成形体としての耐衝撃性を効果的に向上させることが可能となる。
エチレン−オクテンゴム(C)のメルトフローレートは、原料であるエチレンとオクテンを重合する際に、重合度を適宜調整することによって所望の範囲内となるように調整することが可能である。
本発明で用いられるエチレン−オクテンゴム(C)は、非晶性であり、かつ、190℃、荷重21.2Nで測定したメルトフローレートが3g/10分を超えて40g/10分以下である。このような範囲のメルトフローレートを有するエチレン−オクテンゴム(C)を使用することにより、ポリオレフィン系樹脂(A)中で良好に分散し成形体としての耐衝撃性を効果的に向上させることが可能となる。
エチレン−オクテンゴム(C)のメルトフローレートは、原料であるエチレンとオクテンを重合する際に、重合度を適宜調整することによって所望の範囲内となるように調整することが可能である。
また、エチレン−オクテンゴム(C)は、比重が0.855〜0.875であるものを使用することが好ましい。比重をこのような範囲とすることによって得られる成形体の引張破断伸び及び耐衝撃性を高めることが可能となる。本発明における比重とは、JIS K 7112「プラスチックの密度と比重の測定方法」に準拠して測定された値を意味する。比重を0.855〜0.875の範囲内に調節するには、エチレン−オクテンゴム(C)の重合に用いる原料モノマーの比率を適宜調整すればよい。
エチレン−オクテンゴム(C)の製造方法としては、オレフィン重合用触媒を用いた公知の重合方法が用いられる。エチレン−オクテンゴム(C)は、例えば、チーグラー・ナッタ系触媒、メタロセン錯体や非メタロセン錯体等の錯体系触媒を用いた、溶液重合法、スラリー重合法、高圧イオン重合法、気相重合法、また、ラジカル開始剤を用いた塊状重合法、溶液重合法等により製造することが好ましい。中でもチーグラー・ナッタ系触媒や錯体系触媒を用いてモノマーを重合する方法、又はメタロセン触媒の存在下でモノマーを重合する方法を用いることが特に好ましい。
[エポキシ基を含有するエチレン系重合体(D)]
本発明で用いられるエポキシ基を含有するエチレン系重合体(D)は、エポキシ基を有する単量体単位と、エチレンに由来する単量体単位とを有する共重合体である。この共重合体は、エポキシ基を含まないα−オレフィンに由来する単量体単位や、エポキシ基を含まないビニル系単量体単位を更に含有していてもよい。
エポキシ基を有する単量体としては、例えば、グリシジルメタアクリレート、グリシジルアクリレート等のα,β−不飽和グリシジルエステル、アリルグリシジルエーテル、2−メチルアリルグリシジルエーテル等のα,β−不飽和グリシジルエーテルを挙げることができ、好ましくはグリシジルメタアクリレートである。エポキシ基を有する単量体単位とエチレンに由来する単量体単位の共重合体としては、具体的には例えば、グリシジルメタアクリレート−エチレン共重合体(例えば、住友化学製 商品名ボンドファースト)が挙げられる。
本発明で用いられるエポキシ基を含有するエチレン系重合体(D)は、エポキシ基を有する単量体単位と、エチレンに由来する単量体単位とを有する共重合体である。この共重合体は、エポキシ基を含まないα−オレフィンに由来する単量体単位や、エポキシ基を含まないビニル系単量体単位を更に含有していてもよい。
エポキシ基を有する単量体としては、例えば、グリシジルメタアクリレート、グリシジルアクリレート等のα,β−不飽和グリシジルエステル、アリルグリシジルエーテル、2−メチルアリルグリシジルエーテル等のα,β−不飽和グリシジルエーテルを挙げることができ、好ましくはグリシジルメタアクリレートである。エポキシ基を有する単量体単位とエチレンに由来する単量体単位の共重合体としては、具体的には例えば、グリシジルメタアクリレート−エチレン共重合体(例えば、住友化学製 商品名ボンドファースト)が挙げられる。
また、エチレン、エポキシ基を有する単量体、及びエポキシ基を含まないα−オレフィン系単量体の共重合体、又は、エチレン、エポキシ基を有する単量体、及びエポキシ基を含まないビニル系単量体の共重合体としては、グリシジルメタアクリレート−エチレン−スチレン共重合体やグリシジルメタアクリレート−エチレン−アクリロニトリル−スチレン共重合体、グリシジルメタアクリルレート−エチレン−プロピレン−ブテン共重合体が挙げられる。
また、エポキシ基を有する単量体と、エチレンと、エポキシ基を含まないα−オレフィンや、エポキシ基を含まないビニル系単量体との共重合体は、ポリエチレン、エチレン−α−オレフィン共重合体、水添又は非水添のスチレン−共役ジエン系等に、上記のエポキシ基を有する単量体をグラフト重合させて得られたグラフト重合体でもよい。
また、エポキシ基を有する単量体と、エチレンと、エポキシ基を含まないα−オレフィンや、エポキシ基を含まないビニル系単量体との共重合体は、ポリエチレン、エチレン−α−オレフィン共重合体、水添又は非水添のスチレン−共役ジエン系等に、上記のエポキシ基を有する単量体をグラフト重合させて得られたグラフト重合体でもよい。
また、エポキシ基を含有するエチレン系重合体(D)は、エポキシ基を含有する単量体以外の単量体に由来する単量体単位を有していてもよい。このような単量体としては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチル等の不飽和カルボン酸エステル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等の不飽和ビニルエステルが挙げられる。
エポキシ基を含有するエチレン系重合体(D)において、エポキシ基を有する単量体に由来する単量体単位の含有量は、0.01質量%〜30質量%であり、より好ましくは0.1質量%〜20質量%である(ただし、エポキシ基を有するエチレン系重合体中の全単量体単位の含有量を100質量%とする)。なお、エポキシ基を有する単量体に由来する単量体単位の含有量は、赤外分光法により測定される。
エポキシ基を含有するエチレン系重合体(D)のメルトフローレートは、0.1g/10分〜300g/10分であり、好ましくは0.5g/10分〜80g/10分である。ここでいうメルトフローレートとは、JIS K 7210(1995)に規定された方法によって、試験荷重21.18N、試験温度190℃の条件で測定される。
エポキシ基を含有するエチレン系重合体(D)は、例えば、高圧ラジカル重合法、溶液重合法、乳化重合法等により、エポキシ基を有する単量体とエチレンと、必要に応じて他の単量体とを共重合する方法、エチレン系樹脂にエポキシ基を有する単量体をグラフト重合させる方法等により製造することができる。
上述したように、本発明に係る樹脂組成物は、ポリオレフィン系樹脂(A)と、脂肪族エステル系重合体(B)と、エチレン−オクテンゴム(C)と、エポキシ基を含有するエチレン系重合体(D)とを含有する。ここで、当該樹脂組成物は、ポリオレフィン系樹脂(A)と脂肪族エステル系重合体(B)とを、エポキシ基を含有するエチレン系重合体(D)の存在下で混合するに際して、エチレン−オクテンゴム(C)を混合することにより、脂肪族エステル系重合体(B)が微分散した構造を有することとなる。その結果、本発明に係る樹脂組成物は、剛性及び耐衝撃性のバランスに優れたものとなる。
特に、上述したポリオレフィン系樹脂(A)、脂肪族エステル系重合体(B)、エチレン−オクテンゴム(C)及びエポキシ基を含有するエチレン系重合体(D)は、合計を100質量%としたときに、(A)成分の含有量が30〜90質量%であり、(B)成分の含有量が1〜50質量%であり、(C)成分の含有量が1〜40質量%であり、(D)成分の含有量が0.01〜20質量%となるようにブレンドされることが好ましい。
成形体の曲げ弾性率、熱変形温度、耐衝撃性などの観点から、(A)成分の含有量は、40質量%〜80質量%であることが好ましく、50質量%〜70質量%であることがより好ましい。
樹脂組成物の耐加水分解性や成形加工性などの観点から、(B)成分の含有量は、10質量%〜50質量%であることが好ましく、20質量%〜40質量%であることがより好ましい。
樹脂組成物の耐加水分解性や成形加工性などの観点から、(B)成分の含有量は、10質量%〜50質量%であることが好ましく、20質量%〜40質量%であることがより好ましい。
成形体の曲げ弾性率、熱変形温度、耐衝撃性などの観点から、(C)成分の含有量は、3質量%〜35質量%であることが好ましく、5質量%〜30質量%であることがより好ましい。
樹脂組成物の成形加工性や、成形体の曲げ弾性率、熱変形温度、耐衝撃性などの観点から、(D)成分の含有量は、0.1質量%〜20質量%であることが好ましく、0.5質量%〜10質量%であることがより好ましい。
樹脂組成物の成形加工性や、成形体の曲げ弾性率、熱変形温度、耐衝撃性などの観点から、(D)成分の含有量は、0.1質量%〜20質量%であることが好ましく、0.5質量%〜10質量%であることがより好ましい。
上述した本発明に係る樹脂組成物を使用することによって、各種の成形体を製造することができる。成形体としては、特に、射出成形体、押出成形体、圧縮成形体、ブロー成形体、発泡成形体、シート、フィルム、糸、ファブリック等のいずれでもよい。より具体的には、バンパー、ラジエーターグリル、サイドモール、ガーニッシュ、ホイールカバー、エアロパーツ、インストルメントパネル、ドアトリム、シートファブリック、ドアハンドル、フロアマット等の自動車部品、家電製品のハウジング、製品包装用フィルム、防水シート、ボトルなどの容器等を挙げることができる。また、紙又は他のポリマーシートと複合化することによる多層構造の積層体や、二種以上のポリマーを個別に射出成形することにより形成されるサンドイッチ構造を有する成形体として使用してもよい。
成形体は、例えば、本発明に係る樹脂組成物を溶融し、その後、所望の形状に加工することで製造することができる。射出成形、押出成形、ブロー成形、インフレーション成形、異形押出成形、射出ブロー成形、真空圧空成形、紡糸等の成形方法を適用することができる。なお、成形体の製造に際して、樹脂組成物に添加剤を加えることで、成形体に所望の物性を付与することができる。添加剤としては、例えば、充填剤、可塑剤、顔料、安定剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、難燃剤、離型剤、滑剤、染料、抗菌剤、末端封止剤等を添加してもよい。このような添加剤の添加量は、本発明に係る樹脂組成物100質量部に対して、100質量部以下であることが好ましく、50質量部以下であることがより好ましい。
また、本発明に係る樹脂組成物を溶融する際の温度は、通常180〜300℃程度である。
また、本発明に係る樹脂組成物を溶融する際の温度は、通常180〜300℃程度である。
以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明する。なお、物性の評価は、以下の方法により行った。
(1)メルトフローレート
使用した各樹脂のメルトフローレート(以下、MFRともいう)は、JIS K7210に規定された方法によって測定した。測定荷重は21Nであった。なお、MFR(190℃)は190℃で測定されたMFRを、MFR(230℃)は230℃で測定されたMFRをそれぞれ意味する。
(1)メルトフローレート
使用した各樹脂のメルトフローレート(以下、MFRともいう)は、JIS K7210に規定された方法によって測定した。測定荷重は21Nであった。なお、MFR(190℃)は190℃で測定されたMFRを、MFR(230℃)は230℃で測定されたMFRをそれぞれ意味する。
(2)比重
使用した各樹脂の比重は、JIS K7112に規定された方法により、アニール無しの条件で測定した。
使用した各樹脂の比重は、JIS K7112に規定された方法により、アニール無しの条件で測定した。
(3)グリシジルメタアクリレートに由来する単量体単位含有量(単位:質量%)
(B)成分中のグリシジルメタアクリレートに由来する単量体単位の含有量は、(B)成分のプレスシートの赤外吸収スペクトルを測定し、得られた赤外吸収スペクトルの特性吸収の吸光度を測定に使用したシートの厚さで補正して、得られた補正吸光度に基づいて検量線法によりグリシジルメタアクリレートに由来する単量体単位含有量を決定する方法で求めた。なお、グリシジルメタアクリレート特性吸収としては、910cm-1のピークを用いた。
(B)成分中のグリシジルメタアクリレートに由来する単量体単位の含有量は、(B)成分のプレスシートの赤外吸収スペクトルを測定し、得られた赤外吸収スペクトルの特性吸収の吸光度を測定に使用したシートの厚さで補正して、得られた補正吸光度に基づいて検量線法によりグリシジルメタアクリレートに由来する単量体単位含有量を決定する方法で求めた。なお、グリシジルメタアクリレート特性吸収としては、910cm-1のピークを用いた。
(4)引張破断伸び(単位:%)
ASTM D638に規定された方法に従い、株式会社オリエンテック製自動引張試験機ATM−Pを用いて成形体の引張破断伸びを測定した。射出成形によって成形された厚さ3.2mmの試験片を用いた。引張速度は20mm/分であり、破断時における標線間距離(初期値=50mm)の伸びを評価した。測定は23℃で行った。
ASTM D638に規定された方法に従い、株式会社オリエンテック製自動引張試験機ATM−Pを用いて成形体の引張破断伸びを測定した。射出成形によって成形された厚さ3.2mmの試験片を用いた。引張速度は20mm/分であり、破断時における標線間距離(初期値=50mm)の伸びを評価した。測定は23℃で行った。
(5)アイゾット衝撃強度(単位:kJ/m2)
JIS K7110に規定された方法に従い、株式会社東洋精機製作所製Izod衝撃試験機を用いて成形体のアイゾッド衝撃強度を測定した。この測定には射出成形により成形された、厚さ3.2mmで、成形の後にV型ノッチ加工された試験片を用いた。測定は23℃の温度で行った。
JIS K7110に規定された方法に従い、株式会社東洋精機製作所製Izod衝撃試験機を用いて成形体のアイゾッド衝撃強度を測定した。この測定には射出成形により成形された、厚さ3.2mmで、成形の後にV型ノッチ加工された試験片を用いた。測定は23℃の温度で行った。
実施例に使用した材料は、以下の通りである。
(A)ポリオレフィン系樹脂
(A−1)成分:住友化学株式会社製「ノーブレン(登録商標) X101」(プロピレン単独重合体、MFR(230℃)=40g/10分)
(A−2)成分:住友化学株式会社製「ノーブレン(登録商標) WPX5343」(プロピレン単独重合体とエチレン−プロピレン共重合体の混合物、MFR(230℃)=50g/10分)
(B)脂肪族エステル系重合体
(B)成分:ユニチカ社製「テラマック(登録商標)TE−2000C」
(ポリ乳酸樹脂、MFR(230℃)=40g/10分)
(A)ポリオレフィン系樹脂
(A−1)成分:住友化学株式会社製「ノーブレン(登録商標) X101」(プロピレン単独重合体、MFR(230℃)=40g/10分)
(A−2)成分:住友化学株式会社製「ノーブレン(登録商標) WPX5343」(プロピレン単独重合体とエチレン−プロピレン共重合体の混合物、MFR(230℃)=50g/10分)
(B)脂肪族エステル系重合体
(B)成分:ユニチカ社製「テラマック(登録商標)TE−2000C」
(ポリ乳酸樹脂、MFR(230℃)=40g/10分)
(C)エチレン−オクテンゴム
(C−1)成分:デュポンダウ株式会社製「エンゲージ(登録商標) EG8200」(エチレン−オクテンゴム、MFR(190℃)=5g/10分、比重0.870)
(C−2)成分:デュポンダウ株式会社製「エンゲージ(登録商標) EG8137」(エチレン−オクテンゴム、MFR(190℃)=15g/10分、比重0.864)
(C−3)成分:デュポンダウ株式会社製「エンゲージ(登録商標) EG8407」(エチレン−オクテンゴム、MFR(190℃)=30g/10分、比重0.870)
(C−4)成分:(C−1)成分と下記(C−5)成分を50/50の割合で混練したもの(MFR(190℃)=2g/10分、比重0.864)
(C−5)成分:デュポンダウ株式会社製「エンゲージ(登録商標) EG8842」(エチレン−オクテンゴム、MFR(190℃)=1g/10分、比重0.858)
(C−6)成分:デュポンダウ株式会社製「エンゲージ(登録商標) EG8100」(エチレン−オクテンゴム、MFR(190℃)=1g/10分、比重0.870)
(C−7)成分:デュポンダウ株式会社製「エンゲージ(登録商標) EG8003」(エチレン−オクテンゴム、MFR(190℃)=1g/10分、比重0.885)
(C−8)成分:住友化学株式会社製「エスプレンSPO(登録商標) V0111」(エチレン−プロピレンゴム、MFR(190℃)=1g/10分、比重0.870)
(C−1)成分:デュポンダウ株式会社製「エンゲージ(登録商標) EG8200」(エチレン−オクテンゴム、MFR(190℃)=5g/10分、比重0.870)
(C−2)成分:デュポンダウ株式会社製「エンゲージ(登録商標) EG8137」(エチレン−オクテンゴム、MFR(190℃)=15g/10分、比重0.864)
(C−3)成分:デュポンダウ株式会社製「エンゲージ(登録商標) EG8407」(エチレン−オクテンゴム、MFR(190℃)=30g/10分、比重0.870)
(C−4)成分:(C−1)成分と下記(C−5)成分を50/50の割合で混練したもの(MFR(190℃)=2g/10分、比重0.864)
(C−5)成分:デュポンダウ株式会社製「エンゲージ(登録商標) EG8842」(エチレン−オクテンゴム、MFR(190℃)=1g/10分、比重0.858)
(C−6)成分:デュポンダウ株式会社製「エンゲージ(登録商標) EG8100」(エチレン−オクテンゴム、MFR(190℃)=1g/10分、比重0.870)
(C−7)成分:デュポンダウ株式会社製「エンゲージ(登録商標) EG8003」(エチレン−オクテンゴム、MFR(190℃)=1g/10分、比重0.885)
(C−8)成分:住友化学株式会社製「エスプレンSPO(登録商標) V0111」(エチレン−プロピレンゴム、MFR(190℃)=1g/10分、比重0.870)
(D)エポキシ基を含有するエチレン系重合体
住友化学社製「ボンドファースト(登録商標)E」
(エチレン−グリシジルメタアクリレート共重合体、MFR(190℃)=3g/10分、グリシジルメタアクリレートに由来する単量体単位の含有量=12質量%)
住友化学社製「ボンドファースト(登録商標)E」
(エチレン−グリシジルメタアクリレート共重合体、MFR(190℃)=3g/10分、グリシジルメタアクリレートに由来する単量体単位の含有量=12質量%)
[実施例1〜4及び比較例1〜6]
本実施例では、以上のように準備した成分(A)成分〜(D)成分を、表1に記載の所定の比率で50mmφ二軸混練押出機(東芝機械社製TEM50A)に投入し、混練した。シリンダ温度は190℃に設定し、押出量50kg/hr、スクリュ回転数200rpmで、樹脂組成物のペレットを得た。得られた樹脂組成物のペレットを住友重機械社製Sycap110/50型射出成形機を用いて、成形温度200℃、金型冷却温度30℃、射出時間15秒、冷却時間30秒で射出成形を行った。成形した試験片の形状については、引張試験片はASTM1号ダンベルとし、Izod試験片は曲げ試験片の長手方向を二等分した64×12.7×3.2(mm)とした。
得られた試験片を用いて上記のように、引張破断伸び試験及びIzod衝撃強度試験を行った。その結果を下記表1及び表2に示す。
本実施例では、以上のように準備した成分(A)成分〜(D)成分を、表1に記載の所定の比率で50mmφ二軸混練押出機(東芝機械社製TEM50A)に投入し、混練した。シリンダ温度は190℃に設定し、押出量50kg/hr、スクリュ回転数200rpmで、樹脂組成物のペレットを得た。得られた樹脂組成物のペレットを住友重機械社製Sycap110/50型射出成形機を用いて、成形温度200℃、金型冷却温度30℃、射出時間15秒、冷却時間30秒で射出成形を行った。成形した試験片の形状については、引張試験片はASTM1号ダンベルとし、Izod試験片は曲げ試験片の長手方向を二等分した64×12.7×3.2(mm)とした。
得られた試験片を用いて上記のように、引張破断伸び試験及びIzod衝撃強度試験を行った。その結果を下記表1及び表2に示す。
Claims (3)
- ポリオレフィン系樹脂(A)30〜90質量%と、脂肪族ポリエステル系樹脂(B)1〜50質量%と、メルトフローレートが3g/10分を超えて40g/10分以下であるエチレン−オクテンゴム(C)1〜40質量%と、エポキシ基を含有するエチレン系重合体(D)0.01〜20質量%と、を含むことを特徴とするポリオレフィン系樹脂組成物(但し、ポリオレフィン系樹脂(A)、脂肪族ポリエステル系樹脂(B)、エチレン−オクテンゴム(C)及びエポキシ基を含有するエチレン系重合体(D)の含有量の合計を100質量%とする)。
- 前記エチレン−オクテンゴム(C)の比重は0.855〜0.875である請求項1に記載のポリオレフィン系樹脂組成物。
- 請求項1又は2に記載のポリオレフィン系樹脂組成物を成形して得られる成形体。
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