JP2016044204A - Polypropylene resin composition comprising polypropylene carbonate and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はポリプロピレンカーボネートを含むポリプロピレン樹脂組成物およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a polypropylene resin composition containing polypropylene carbonate and a method for producing the same.
近年、地球環境の改善のため、環境適合型樹脂に対するニーズは非常に高まっている。特に二酸化炭素排出問題は緊急に解決を迫られる重要課題である。ポリプロピレンカーボネート(PPC)は二酸化炭素を原料とした安価な樹脂として知られており、PPCを広範囲に適用できれば地球環境上、非常に好ましい。しかしながら、PPCは耐熱性や機械的性質が不十分であるという問題点がある。 In recent years, the need for an environmentally compatible resin has been greatly increased in order to improve the global environment. In particular, the carbon dioxide emission problem is an important issue that must be resolved urgently. Polypropylene carbonate (PPC) is known as an inexpensive resin using carbon dioxide as a raw material, and if PPC can be applied in a wide range, it is very preferable in terms of the global environment. However, PPC has a problem that heat resistance and mechanical properties are insufficient.
これまで、ポリプロピレンカーボネートを用いた樹脂組成物が報告されている。例えば、特許文献1にはポリプロピレンカーボネートと変性ポリプロピレンとの組成物が、特許文献2にはポリプロピレンカーボネートとポリアクリレートとを含む組成物がそれぞれ開示されている。しかし、これらの文献は第三成分としてエポキシ基含有ポリマーを含むことは開示しない。特許文献3にはポリプロピレンカーボネートとポリエステルとエポキシ基含有ポリマーを含む組成物が開示されている。特許文献4にはポリプロピレンカーボネートとポリエチレンとエポキシ基含有ポリマーを含む組成物が開示されているが(実施例)、薄肉成形性の記載があるのみでその構造や物性などには一切言及されていない。したがって、ポリプロピレンカーボネートとポリオレフィン間の界面構造等に関しては明らかにされていない。 So far, resin compositions using polypropylene carbonate have been reported. For example, Patent Document 1 discloses a composition of polypropylene carbonate and modified polypropylene, and Patent Document 2 discloses a composition containing polypropylene carbonate and polyacrylate. However, these documents do not disclose including an epoxy group-containing polymer as a third component. Patent Document 3 discloses a composition containing polypropylene carbonate, polyester, and an epoxy group-containing polymer. Patent Document 4 discloses a composition containing polypropylene carbonate, polyethylene, and an epoxy group-containing polymer (Example), but only describes the thin-wall moldability, and does not mention its structure or physical properties at all. . Therefore, the interface structure between polypropylene carbonate and polyolefin is not clarified.
上記のとおりポリプロピレンカーボネートを含む樹脂組成物が提案されているが、延性、耐衝撃性などの機械的性質が未だ十分でなかった。上記事情を鑑み、本発明は延性、耐衝撃性などの機械的性質に優れ、かつ環境適合性の樹脂組成物を提供することを課題とする。 As described above, a resin composition containing polypropylene carbonate has been proposed, but mechanical properties such as ductility and impact resistance have not been sufficient. In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an environmentally compatible resin composition that is excellent in mechanical properties such as ductility and impact resistance.
本発明者らは、ポリプロピレンカーボネートとポリプロピレンと、これらの相溶化剤としてエポキシ基含有エチレン共重合体を含む樹脂組成物により、前記課題が解決できることを見出し、本発明を完成した。すなわち、前記課題は以下の本発明により解決される。
(1)(A)重量平均分子量が1万〜100万であるポリプロピレンカーボネート、
(B)JIS K7210により測定したMFRが0.1〜60であるポリプロピレン、および
(C)エポキシ基含有エチレン共重合体を含み、
前記成分(B)が連続相であり、前記成分(A)および(C)が数平均粒子径2μm未満の分散相である、樹脂組成物。
(2)前記成分(C)の含有量が、成分(A)と(B)の合計100質量部に対し、1〜30質量部である、(1)に記載の樹脂組成物。
(3)前記成分の質量比(A)/(B)が3〜60/97〜40である、(1)または(2)に記載の樹脂組成物。
(4)前記成分(A)〜(C)を、20〜1000(s−1)のせん断速度で溶融混練することを含む製法により得られた、(1)〜(3)のいずれかに記載の樹脂組成物。
(5)前記(1)〜(4)のいずれかに記載の樹脂組成物を含む成形体。
(6)前記(1)〜(4)のいずれかに記載の樹脂組成物を含む射出成形体、押出成形体、チューブ状の成形体、シート・フィルム成形体、または繊維。
(7)前記(5)または(6)に記載の成形体を用いた家庭用電気製品、電気・電子部品、通信機器部品、または自動車部品。
(8)前記成分(A)〜(C)を、20〜1000(s−1)のせん断速度で溶融混練することを含む、(1)に記載の樹脂組成物の製造方法。
The present inventors have found that the above problems can be solved by a resin composition containing polypropylene carbonate and polypropylene and an epoxy group-containing ethylene copolymer as a compatibilizing agent thereof, and have completed the present invention. That is, the said subject is solved by the following this invention.
(1) (A) polypropylene carbonate having a weight average molecular weight of 10,000 to 1,000,000,
(B) including polypropylene having an MFR measured by JIS K7210 of 0.1 to 60, and (C) an epoxy group-containing ethylene copolymer,
The resin composition in which the component (B) is a continuous phase and the components (A) and (C) are dispersed phases having a number average particle diameter of less than 2 μm.
(2) The resin composition as described in (1) whose content of the said component (C) is 1-30 mass parts with respect to a total of 100 mass parts of a component (A) and (B).
(3) The resin composition as described in (1) or (2) whose mass ratio (A) / (B) of the said component is 3-60 / 97-40.
(4) The composition according to any one of (1) to (3), which is obtained by a production method including melt-kneading the components (A) to (C) at a shear rate of 20 to 1000 (s −1 ). Resin composition.
(5) A molded article comprising the resin composition according to any one of (1) to (4).
(6) An injection molded article, an extruded molded article, a tubular molded article, a sheet / film molded article, or a fiber comprising the resin composition according to any one of (1) to (4).
(7) Household electrical products, electrical / electronic parts, communication equipment parts, or automobile parts using the molded article according to (5) or (6).
(8) The method for producing a resin composition according to (1), comprising melt-kneading the components (A) to (C) at a shear rate of 20 to 1000 (s −1 ).
本発明により、延性、耐衝撃性などの機械的性質に優れ、かつ環境適合性の樹脂組成物が提供できる。 According to the present invention, an environmentally compatible resin composition having excellent mechanical properties such as ductility and impact resistance can be provided.
以下、本発明を詳細に説明する。本明細書においてX〜Yはその両端の値、すなわちXおよびYを含む。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. In this specification, X to Y include values at both ends thereof, that is, X and Y.
1.本発明の樹脂組成物
本発明の樹脂組成物は、成分(A)としてポリプロピレンカーボネート、成分(B)としてポリプロピレン、および成分(C)としてエポキシ基含有エチレン系共重合体を含む。
1. Resin Composition of the Present Invention The resin composition of the present invention contains polypropylene carbonate as the component (A), polypropylene as the component (B), and an epoxy group-containing ethylene copolymer as the component (C).
(1)成分A
ポリプロピレンカーボネートは、下記一般式(1)で表される繰り返し単位を有するポリマーである。
(1) Component A
Polypropylene carbonate is a polymer having a repeating unit represented by the following general formula (1).
式中、R1は水素原子、炭素数が1〜4のアルキル基である。入手が容易であることから、R1はメチル基であることが好ましい。 Wherein, R 1 represents a hydrogen atom, a carbon number of 1 to 4 alkyl groups. In view of easy availability, R 1 is preferably a methyl group.
ポリプロピレンカーボネートは一般に二酸化炭素とエポキシ化合物から製造することができる。具体的には触媒の存在下に二酸化炭素とエポキシ化合物とを交互共重合させることにより、脂肪族ポリカーボネート(APC)を得ることができる。ポリプロピレンカーボネートの製造方法に関しては、例えば、非特許文献1、2に記載されている。ポリプロピレンカーボネートの重量平均分子量は1万〜100万である。その下限は好ましくは5万以上であり、より好ましく10万以上である。重量平均分子量が前記下限値未満であると、強度、弾性率等の機械的特性が不十分となる傾向にある。また、重量平均分子量が前記上限値を超えると、成形加工性が低下する。 Polypropylene carbonate can generally be produced from carbon dioxide and an epoxy compound. Specifically, an aliphatic polycarbonate (APC) can be obtained by alternately copolymerizing carbon dioxide and an epoxy compound in the presence of a catalyst. The method for producing polypropylene carbonate is described in Non-Patent Documents 1 and 2, for example. The weight average molecular weight of polypropylene carbonate is 10,000 to 1,000,000. The lower limit is preferably 50,000 or more, more preferably 100,000 or more. When the weight average molecular weight is less than the lower limit, mechanical properties such as strength and elastic modulus tend to be insufficient. Moreover, when a weight average molecular weight exceeds the said upper limit, moldability will fall.
(2)成分B
ポリプロピレンとはプロピレンの重合体であり、本発明においては、他のモノマーとの共重合体も含む。本発明のポリプロピレンの例には、ホモポリプロピレン、プロピレンとエチレンまたは炭素数4〜10のα−オレフィンとのブロック共重合体(「ブロックポリプロピレン」ともいう)、プロピレンとエチレンまたは炭素数4〜10のα−オレフィンとのランダム共重合体(「ランダムポリプロピレン」ともいう)が含まれる。「ブロックポリプロピレン」と「ランダムポリプロピレン」を合わせて、「ポリプロピレン共重合体」ともいう。
(2) Component B
Polypropylene is a polymer of propylene, and in the present invention, it includes copolymers with other monomers. Examples of the polypropylene of the present invention include homopolypropylene, a block copolymer of propylene and ethylene or an α-olefin having 4 to 10 carbon atoms (also referred to as “block polypropylene”), propylene and ethylene or a carbon number of 4 to 10 Random copolymers with α-olefins (also referred to as “random polypropylene”) are included. The combination of “block polypropylene” and “random polypropylene” is also referred to as “polypropylene copolymer”.
ポリプロピレンとして、前記ホモポリプロピレン、ブロックポリプロピレン、ランダムポリプロピレンの1種あるいは2種以上を使用してよい。中でも本発明のポリプロピレンとしては、ホモポリプロピレンやブロックポリプロピレンが好ましい。 As the polypropylene, one or more of the homopolypropylene, block polypropylene, and random polypropylene may be used. Among these, homopolypropylene and block polypropylene are preferable as the polypropylene of the present invention.
ポリプロピレン共重合体に用いられる炭素数4〜10のα−オレフィンの例には、1−ブテン、1−ペンテン、イソブチレン、3−メチル−1−ブテン、1−ヘキセン、3,4−ジメチル−1−ブテン、1−ヘプテン、3−メチル−1−ヘキセンが含まれる。当該α−オレフィンの含有量は、全モノマー中20質量%以下であることが好ましい。ポリプロピレン共重合体中のエチレンの含有量は、全モノマー中、5質量%以下であることが好ましい。 Examples of the α-olefin having 4 to 10 carbon atoms used for the polypropylene copolymer include 1-butene, 1-pentene, isobutylene, 3-methyl-1-butene, 1-hexene, and 3,4-dimethyl-1. -Butene, 1-heptene, 3-methyl-1-hexene are included. The content of the α-olefin is preferably 20% by mass or less in the total monomers. The content of ethylene in the polypropylene copolymer is preferably 5% by mass or less in all monomers.
ポリプロピレン共重合体としては、プロピレンとエチレンとのランダム共重合体、またはプロピレンと1−ブテンとのブロック共重合体であることが好ましく、特にプロピレンとエチレンとのランダム共重合体が好ましい。 The polypropylene copolymer is preferably a random copolymer of propylene and ethylene or a block copolymer of propylene and 1-butene, and particularly preferably a random copolymer of propylene and ethylene.
ポリプロピレンのメルトフローレート(230℃、2.16kg、10分間)は、0.1〜60gであり、好ましくは1〜30gである。ポリプロピレンのメルトフローレート(MFR)ともいうが上記範囲外であると樹脂組成物の物性が不十分になることがある。MFRはJIS K7210に準じて測定される。 The melt flow rate (230 ° C., 2.16 kg, 10 minutes) of polypropylene is 0.1 to 60 g, preferably 1 to 30 g. Although it is also called the melt flow rate (MFR) of polypropylene, the physical properties of the resin composition may be insufficient if it is outside the above range. MFR is measured according to JIS K7210.
(3)成分C
エポキシ基含有エチレン共重合体とは、エポキシ基を含有する、エチレン系二元共重合体、エチレン系三元共重合体である。当該エチレン系二元共重合体は(a)エチレン単位、(b)エチレン系不飽和カルボン酸グリシジルエステル単位またはエチレン系不飽和炭化水素基グリシジルエーテル単位からなる共重合体である。当該エチレン系三元共重合体は、(a)エチレン単位、(b)エチレン系不飽和カルボン酸グリシジルエステル単位またはエチレン系不飽和炭化水素基グリシジルエーテル単位、および(c)酢酸ビニル単位またはアクリル酸メチル単位からなる共重合体である。エチレン単位とは、共重合体中のエチレンに由来する部分をいい、具体的には−(CH2−CH2)−で表される単位をいう。エチレン系不飽和カルボン酸グリシジルエステル単位等も同様に定義される。
(3) Component C
The epoxy group-containing ethylene copolymer is an ethylene-based binary copolymer or an ethylene-based terpolymer that contains an epoxy group. The ethylene-based binary copolymer is a copolymer comprising (a) an ethylene unit, (b) an ethylenically unsaturated carboxylic acid glycidyl ester unit or an ethylenically unsaturated hydrocarbon group glycidyl ether unit. The ethylene terpolymer includes (a) an ethylene unit, (b) an ethylenically unsaturated carboxylic acid glycidyl ester unit or an ethylenically unsaturated hydrocarbon group glycidyl ether unit, and (c) a vinyl acetate unit or acrylic acid. A copolymer consisting of methyl units. The ethylene unit refers to a portion derived from ethylene in the copolymer, and specifically refers to a unit represented by — (CH 2 —CH 2 ) —. Ethylenically unsaturated carboxylic acid glycidyl ester units and the like are defined similarly.
前記共重合体の組成は、エチレン系二元共重合体の場合は、(a)単位:(b)単位は、95〜40質量%:5〜60質量%が好ましく、90〜50質量%:10〜50質量%が好ましい。エチレン系三元共重合体の組成は(a)単位:(b)単位:(c)単位は、40〜94質量%:1〜20質量%:5〜40質量%が好ましく、50〜90質量%:2〜15質量%:8〜35質量%が好ましい。エチレン系三元共重合体において(b)エチレン系不飽和カルボン酸グリシジルエステル単位またはエチレン系不飽和炭化水素基グリシジルエーテル単位を与える化合物は、それぞれ下記一般式(2)、(3)で表される。 The composition of the copolymer is, in the case of an ethylene-based binary copolymer, the unit (a): (b) is preferably 95 to 40% by mass: 5 to 60% by mass, and 90 to 50% by mass: 10-50 mass% is preferable. The composition of the ethylene-based terpolymer is preferably (a) unit: (b) unit: (c) 40-94 mass%: 1-20 mass%: 5-40 mass%, preferably 50-90 mass%. %: 2 to 15% by mass: 8 to 35% by mass is preferable. In the ethylene-based terpolymer, the compounds giving (b) an ethylenically unsaturated carboxylic acid glycidyl ester unit or an ethylenically unsaturated hydrocarbon group glycidyl ether unit are represented by the following general formulas (2) and (3), respectively. The
一般式(2)において、Rは、一つのエチレン結合を有する炭素数2〜13の炭化水素基である。Rの炭素数は、好ましくは2〜10である。一般式(2)で表されるエチレン系不飽和カルボン酸グリシジルエステル単位としては、例えばアクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、イタコン酸ジグリシジル等のα,β−不飽和カルボン酸グリシジルが挙げられる。 In General formula (2), R is a C2-C13 hydrocarbon group which has one ethylene bond. The carbon number of R is preferably 2-10. Examples of the ethylenically unsaturated carboxylic acid glycidyl ester unit represented by the general formula (2) include glycidyl α, β-unsaturated carboxylic acid such as glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, and diglycidyl itaconate.
一般式(3)において、Rは式(2)と同様に定義される。Xは、−CH2−O−または下記化学式(3−1)で表される基である。 In general formula (3), R is defined similarly to formula (2). X is —CH 2 —O— or a group represented by the following chemical formula (3-1).
ここで、エポキシ基含有エチレン共重合のMFRは、好ましくは0.01〜50g/10分、さらに好ましくは0.05〜30g/10分である。MFRはJIS K7210に規定された方法に準拠して、樹脂温度230℃、測定荷重21N(2.16kg・f)の条件で測定される。このMFRが0.01g/10分未満、または50g/10分を超えると、得られる樹脂組成物の物性が低下したり、成形加工性が低下したりする場合がある。 Here, the MFR of the epoxy group-containing ethylene copolymer is preferably 0.01 to 50 g / 10 minutes, more preferably 0.05 to 30 g / 10 minutes. MFR is measured under the conditions of a resin temperature of 230 ° C. and a measurement load of 21 N (2.16 kg · f) in accordance with the method defined in JIS K7210. When this MFR is less than 0.01 g / 10 minutes or exceeds 50 g / 10 minutes, the physical properties of the resulting resin composition may be lowered, or the moldability may be lowered.
(4)組成比
各成分の組成比は、成分(B)が連続相であり成分(A)および成分(C)が分散相になるように決定される。成分(B)が連続相であることで、安価かつ優れた性能を有する樹脂組成物となる。成分(A)と成分(B)との質量比は、3〜60/97〜40が好ましく、6〜52/94〜47がより好ましい。また、成分(A)と成分(B)の合計量100質量部に対する成分(C)の量は、1〜30質量部が好ましく、2〜25質量部がより好ましく、4〜20質量部がさらに好ましい。
(4) Composition ratio The composition ratio of each component is determined so that the component (B) is a continuous phase and the components (A) and (C) are dispersed phases. When component (B) is a continuous phase, a resin composition having low cost and excellent performance is obtained. 3-60 / 97-40 are preferable and, as for mass ratio of a component (A) and a component (B), 6-52 / 94-47 are more preferable. Moreover, 1-30 mass parts is preferable, as for the quantity of the component (C) with respect to 100 mass parts of total amounts of a component (A) and a component (B), 2-25 mass parts is more preferable, and 4-20 mass parts is further. preferable.
(5)他の成分
本発明の樹脂組成物にさらに電気伝導性付与物質を添加して、電気伝導性樹脂組成物とすることができる。本発明の樹脂組成物には、さらに用途、目的に応じて他の配合剤、たとえば、カーボンブラック、カーボン繊維、グラファイト、金属ファイバー、カーボンナノチューブ、金属酸化物のような電気伝導性付与物質、帯電防止用可塑剤、例えばタルク、マイカ、炭酸カルシウム、ワラスナイトのような無機充填剤、ガラス繊維、カップリング剤、補強剤、難燃助剤、安定剤、顔料、離型剤、またはエラストマー等の耐衝撃改良剤等を配合することができる。これらの配合剤の配合量は、成分(A)、(B)および(C)の合計100質量部に対して、60質量部以下、好ましくは40質量部以下である。
(5) Other components An electrical conductivity-imparting substance can be further added to the resin composition of the present invention to obtain an electrically conductive resin composition. The resin composition of the present invention may further include other compounding agents depending on applications and purposes, for example, electrical conductivity imparting substances such as carbon black, carbon fiber, graphite, metal fiber, carbon nanotube, and metal oxide, Anti-plasticizers such as inorganic fillers such as talc, mica, calcium carbonate, wollastonite, glass fibers, coupling agents, reinforcing agents, flame retardant aids, stabilizers, pigments, mold release agents, or elastomers An impact modifier or the like can be blended. The compounding quantity of these compounding agents is 60 mass parts or less with respect to a total of 100 mass parts of component (A), (B) and (C), Preferably it is 40 mass parts or less.
(6)本発明の樹脂組成物の構造
本発明の樹脂組成物は、成分(B)のポリプロピレンが連続相を形成し、成分(A)と(C)が分散相を形成する。成分(C)のエポキシ基含有エチレン系共重合体は、主に成分(A)と(B)の界面に存在するが、成分(A)中または成分(B)中にも存在しうる。(A)相粒子の数平均粒子径は、2μm以下であり、1.5μm以下がより好ましい。数平均粒子径が上記の範囲外であると、得られた樹脂組成物の機械的性質が大幅に低下する。相構造は、走査型電子顕微鏡像あるいは透過型電子顕微鏡像で観察できる。粒子の数平均粒子径は、これら顕微鏡像から求めることが好ましい。(C)相粒子の数平均粒子径も2μm以下であるが、(A)相粒子よりも小さいことが好ましい。
(6) Structure of Resin Composition of the Present Invention In the resin composition of the present invention, component (B) polypropylene forms a continuous phase, and components (A) and (C) form a dispersed phase. The epoxy group-containing ethylene copolymer of component (C) is mainly present at the interface between components (A) and (B), but may also be present in component (A) or component (B). (A) The number average particle diameter of the phase particles is 2 μm or less, and more preferably 1.5 μm or less. When the number average particle diameter is out of the above range, the mechanical properties of the obtained resin composition are significantly lowered. The phase structure can be observed with a scanning electron microscope image or a transmission electron microscope image. The number average particle diameter of the particles is preferably determined from these microscopic images. The number average particle diameter of the (C) phase particles is also 2 μm or less, but is preferably smaller than the (A) phase particles.
本発明においては、成分(B)のポリプロピレンが連続相であるため安価であり、成分(A)のポリプロピレンカーボネートが適切な粒子径で微分散しているため優れた機械的性質を示す。また、ポリプロピレンカーボネートは二酸化炭素を原料とするため、本発明の樹脂組成物は環境適合性も備える。 In the present invention, since the component (B) polypropylene is a continuous phase, it is inexpensive, and since the component (A) polypropylene carbonate is finely dispersed with an appropriate particle size, it exhibits excellent mechanical properties. Moreover, since polypropylene carbonate uses carbon dioxide as a raw material, the resin composition of the present invention also has environmental compatibility.
2.本発明の樹脂組成物の製造方法
本発明における樹脂組成物は、成分(A)と(B)と(C)とを溶融混練して得ることができる。溶融混練には、バッチ式二軸混練機、一軸押出機、あるいは二軸押出機、四軸押出機などの混練機を用いることができる。溶融混練の方法は特に限定されない。例えば、成分(A)〜(C)を一括して溶融混練して得てもよいし、押出機の前段に成分(A)と成分(C)をフィードし、押出機の後段で成分(B)をフィードして溶融混練することもできる。本発明においては成分が熱分解することを避けるため、強混練セグメントを持たないコニカル押出機、あるいは一軸押出機を用いることも好ましい。溶融混練温度は130〜230℃が好ましく、160〜210℃がより好ましい。また、熱分解を生じさせないように、混練は短時間で行うことが好ましく、具体的には0.5〜5分間行うことが好ましく、0.5〜2分間行うことがより好ましい。
2. Production method of resin composition of the present invention The resin composition of the present invention can be obtained by melt-kneading components (A), (B) and (C). For melt kneading, a kneading machine such as a batch type twin screw kneader, a single screw extruder, a twin screw extruder, or a four screw extruder can be used. The method of melt kneading is not particularly limited. For example, the components (A) to (C) may be obtained by melting and kneading all together, or the components (A) and (C) are fed to the front stage of the extruder, and the components (B ) Can be fed and melt-kneaded. In the present invention, in order to avoid thermal decomposition of the components, it is also preferable to use a conical extruder or a single screw extruder that does not have a strong kneading segment. The melt kneading temperature is preferably 130 to 230 ° C, more preferably 160 to 210 ° C. The kneading is preferably performed in a short time so as not to cause thermal decomposition. Specifically, it is preferably performed for 0.5 to 5 minutes, more preferably 0.5 to 2 minutes.
本発明において、成分(A)〜(C)の溶融混練におけるせん断速度の範囲を設定することが重要である。せん断速度が高すぎると成分(A)は容易に分解する場合がある。溶融混練におけるせん断速度は、20〜1000(s−1)が好ましく、40〜800(s−1)がより好ましく、70〜500(s−1)がさらに好ましい。せん断速度が上記の範囲外であると、特に、成分(A)の分解が生じたり、分散不良が生じたりする場合があり好ましくない。 In the present invention, it is important to set the range of the shear rate in the melt kneading of the components (A) to (C). If the shear rate is too high, component (A) may be easily decomposed. Shear rate in the melt-kneading is preferably from 20 to 1000 (s -1), more preferably 40~800 (s -1), 70~500 ( s -1) is more preferred. When the shear rate is out of the above range, the component (A) may be decomposed or a dispersion failure may occur, which is not preferable.
本発明において用いることのできる二軸コニカル、同方向回転スクリュータイプ混練器(Thermo Scientific Haake社製、Haake Minila)に関し、そのせん断速度(γ)は以下のように決定される(非特許文献3)。
γ=DΩ/2h
Dは平均スクリュー径、hはスクリューとバレル間の平均ギャップ、Ω=2πN/60は角速度、Nは1分あたりのスクリュー回転数である。Dは10mm、hは0.5mmが好ましい。
Regarding a biaxial conical, co-rotating screw type kneader (manufactured by Thermo Scientific Haake, Haake Minila) that can be used in the present invention, the shear rate (γ) is determined as follows (Non-patent Document 3) .
γ = DΩ / 2h
D is the average screw diameter, h is the average gap between the screw and the barrel, Ω = 2πN / 60 is the angular velocity, and N is the number of screw revolutions per minute. D is preferably 10 mm and h is preferably 0.5 mm.
3.本発明の樹脂組成物の加工方法および用途等
本発明の樹脂組成物は、通常の熱可塑性樹脂成形品に用いられている加工方法により容易に成形品に加工される。加工方法の例には、射出成形や押出成形、フィルム・シート成形、繊維成形、真空成形、ブロー成形、プレス成形、カレンダー成形、発泡成形等が含まれる。この場合、本発明の樹脂組成物は、射出成形体、押出成形体、チューブ状の成形体、シート・フィルム成形体、または繊維として使用できる。また、本発明の樹脂組成物は、耐熱性、耐衝撃性、延性などに優れ、しかも環境適合性を備えることから、電気・電子部品、通信部品、包装用などのフィルム・シート、繊維、自動車部品、冷蔵庫、テレビ等の家庭用電気製品などへ幅広く適用できる。
3. Processing method and application of the resin composition of the present invention The resin composition of the present invention is easily processed into a molded product by a processing method used for ordinary thermoplastic resin molded products. Examples of processing methods include injection molding, extrusion molding, film / sheet molding, fiber molding, vacuum molding, blow molding, press molding, calendar molding, foam molding, and the like. In this case, the resin composition of the present invention can be used as an injection molded article, an extruded molded article, a tubular molded article, a sheet / film molded article, or a fiber. In addition, since the resin composition of the present invention is excellent in heat resistance, impact resistance, ductility and the like and has environmental compatibility, films and sheets for electric / electronic parts, communication parts, packaging, fibers, automobiles, etc. It can be widely applied to household appliances such as parts, refrigerators, and televisions.
(1)物性試験
引張試験:短冊状試験片を用いて、(株)東洋精機製作所製、ストログラフ VES 50型を使用し、ロードセル1kN、チャック間距離40mm、延伸速度10mm/minで行った。
引張衝撃試験:(株)東洋精機製作所製、DG digital impact testerを使用し、ハンマーの質量による負荷4J、ハンマーの回転軸中心から重心までの距離 0.23mm、ハンマー持ち上げ角度150°、周期0.962sec、温度20℃で、JIS7160に準拠して行った。
SEM観察:混練機で押し出されたストランドを液体窒素中に約5分浸漬後、迅速に取り出して破断し、その破断を金蒸着した後、観察を行った。
(1) Physical property test Tensile test: A strip-shaped test piece was used, using a Strograph VES 50 type manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd., with a load cell of 1 kN, a distance between chucks of 40 mm, and a stretching speed of 10 mm / min.
Tensile impact test: DG digital impact tester manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd., load 4J due to the mass of the hammer, distance from the center of rotation of the hammer to the center of gravity 0.23 mm, hammer lifting angle 150 °, period 0. The test was conducted in accordance with JIS 7160 at 962 sec and at a temperature of 20 ° C.
SEM observation: The strand extruded by a kneader was immersed in liquid nitrogen for about 5 minutes, then quickly taken out and broken, and the fracture was gold-deposited and then observed.
(2)樹脂組成物の成分
a−1:ポリプロピレンカーボネート
当該ポリマーは前記式(1)においてR1がメチル基である構造を有する。
数平均分子量 8.2×104(THF溶媒、GPC)
重量平均分子量 3.9×105(THF溶媒、GPC)
(2) Component of resin composition a-1: Polypropylene carbonate The polymer has a structure in which R 1 is a methyl group in the formula (1).
Number average molecular weight 8.2 × 10 4 (THF solvent, GPC)
Weight average molecular weight 3.9 × 10 5 (THF solvent, GPC)
b−1:ポリプロピレン
プライムポリマー(株)製ホモポリプロピレン(グレード:E−200GP)
MFR=2.0g/10min(JIS K7210)
密度0.9g/cm3
b-1: Polypropylene Prime Polymer Co., Ltd. homopolypropylene (grade: E-200GP)
MFR = 2.0g / 10min (JIS K7210)
Density 0.9 g / cm 3
c−1:エポキシ基含有エチレン共重合体
住友化学(株)製ボンドファスト7L
MFR(190℃、2.16kg荷重)=7g/10min
融点60℃
表面硬度(ASTM D2240、Shore D)18
エチレン/グリシジルメタクリレート/アクリル酸メチル=70/27/3(重量比)
c-1: Epoxy group-containing ethylene copolymer Bondfast 7L manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
MFR (190 ° C., 2.16 kg load) = 7 g / 10 min
Melting point 60 ° C
Surface hardness (ASTM D2240, Shore D) 18
Ethylene / glycidyl methacrylate / methyl acrylate = 70/27/3 (weight ratio)
e−1:グラフト共重合体
日油(株)製モディパーA4100
エチレン単位/エチレン系不飽和カルボン酸グリシジルエステル(EGMA)単位からなるセグメントに、スチレンセグメントがグラフトしているグラフト共重合体(セグメント比は70/30(質量比))
EGMA中のグリシジルメタクリレート含量 15質量%、
融点 95℃
ガラス転移温度 −28℃
e-1: Graft copolymer MODIFER A4100 manufactured by NOF Corporation
Graft copolymer in which a styrene segment is grafted to a segment composed of ethylene unit / ethylenically unsaturated carboxylic acid glycidyl ester (EGMA) unit (segment ratio is 70/30 (mass ratio))
Glycidyl methacrylate content in EGMA 15% by mass,
Melting point 95 ° C
Glass transition temperature -28 ° C
[実施例1〜3]および[比較例1〜4]
成分(A)は予め熱風型乾燥機を使用して、120℃で4時間予備乾燥を行った後に使用した。
表1に示す組成で各成分の所定量を室温で充分ドライブレンドした。同方向回転スクリューを取り付けた二軸コニカルタイプ混練機(Thermo Scientific社製、Haake MiniLab)を用いて、このドライブレンド物を溶融混練した。溶融混練温度は200℃、スクリュー回転数は40rpmであった。試料は混練装置中で1passで溶融混練した後に、装置から系外へストランド状に押出した。前記のせん断速度式によれば、本例におけるせん断速度は約42(s−1)であった。
[Examples 1-3] and [Comparative Examples 1-4]
Component (A) was used after preliminary drying at 120 ° C. for 4 hours using a hot air dryer in advance.
A predetermined amount of each component having the composition shown in Table 1 was thoroughly dry blended at room temperature. This dry blend was melt-kneaded using a biaxial conical kneader (Haake MiniLab, manufactured by Thermo Scientific) equipped with a co-rotating screw. The melt kneading temperature was 200 ° C., and the screw rotation speed was 40 rpm. The sample was melt-kneaded at 1 pass in a kneading apparatus, and then extruded from the apparatus into a strand shape. According to the above shear rate equation, the shear rate in this example was about 42 (s −1 ).
当該ストランドをカッターで切断してペレットとし、本発明の樹脂組成物を得た。次に、得られたペレットをプレス成型機を用いて、190℃、10MPaで2分間加圧した後、急冷してプレスシートを作製した。当該プレスシートを物性測定に供した。結果を表1に示す。 The strand was cut with a cutter into pellets to obtain the resin composition of the present invention. Next, the obtained pellet was pressed at 190 ° C. and 10 MPa for 2 minutes using a press molding machine, and then rapidly cooled to prepare a press sheet. The press sheet was subjected to physical property measurement. The results are shown in Table 1.
実施例1で得たストランド破断面について、20個の粒子について測定した分散相の平均径は、約0.82μmであった。また、実施例1で得た樹脂組成物の引張衝撃強度は39.5kJ/m2であったが、比較例1は、試験片が脆いため、引張衝撃強度は測定不可であった。比較例2における引張衝撃強度は25.8kJ/m2であった。 For the strand fracture surface obtained in Example 1, the average diameter of the dispersed phase measured for 20 particles was about 0.82 μm. Further, the tensile impact strength of the resin composition obtained in Example 1 was 39.5 kJ / m 2 , but in Comparative Example 1, the tensile impact strength was not measurable because the test piece was brittle. The tensile impact strength in Comparative Example 2 was 25.8 kJ / m 2 .
以上、本発明により、延性、耐衝撃性などの機械的性質に優れ、安価で、かつ環境適合性の樹脂組成物が提供できる。 As described above, the present invention can provide a resin composition that is excellent in mechanical properties such as ductility and impact resistance, is inexpensive, and is environmentally compatible.
Claims (8)
(B)JIS K7210により測定したMFRが0.1〜60であるポリプロピレン、および
(C)エポキシ基含有エチレン共重合体を含み、
前記成分(B)が連続相であり、前記成分(A)および(C)が数平均粒子径2μm未満の分散相である、樹脂組成物。 (A) polypropylene carbonate having a weight average molecular weight of 10,000 to 1,000,000,
(B) including polypropylene having an MFR measured by JIS K7210 of 0.1 to 60, and (C) an epoxy group-containing ethylene copolymer,
The resin composition in which the component (B) is a continuous phase and the components (A) and (C) are dispersed phases having a number average particle diameter of less than 2 μm.
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