JP4450940B2 - 熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリオレフィン系樹脂およびポリ塩化ビニル系樹脂を含有する熱可塑性樹脂組成物であって、力学的特性の改善された熱可塑性樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、複数の樹脂から構成される樹脂組成物では、それを構成する樹脂成分の間での非相容性に起因して、力学的特性が不十分となる場合が少なくない。相互に非相容な樹脂同士の混合の際に、適切な相容化剤が添加されれば、力学的特性が著しく改善された樹脂組成物を得ることも可能である。近年、このような目的で、異種の樹脂同士を相容化させるための相容化剤が開発され始めている。
ポリオレフィン系樹脂とポリ塩化ビニル系樹脂とからなる熱可塑性樹脂組成物においても、相容化剤の利用が提案されている。例えば、特開平６−１９０８２９号公報には、ポリ塩化ビニルとポリプロピレンとからなる複合体を粉砕し、該粉砕品１００重量部に対してエチレン−酢酸ビニルランダム共重合体、エチレン−アクリル酸エステルランダム共重合体またはエチレン−メタクリル酸エステルランダム共重合体１〜２０重量部を添加し混練することからなる、ポリ塩化ビニルとポリプロピレンとからなる複合体の再生処理方法が記載されている。また、特開平６−４９２８０号公報には、変性塩化ビニル樹脂およびオレフィン系樹脂を含有する熱可塑性樹脂組成物について、改質剤として、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）およびエチレン−酢酸ビニルランダム共重合体を含有する重合体組成物に対し、メタクリル酸グリシジル等の官能基含有単量体およびメタクリル酸メチル、スチレン等の他の単量体をグラフト重合させてなるグラフト重合体変性剤が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように複数の樹脂から構成される樹脂組成物では、適切な相容化剤を適量添加すれば力学的特性が高度に改善される場合があるが、樹脂組成物中の相容化剤の添加量が多すぎると他の性能低下等の不都合が生じる。したがって、相容化剤に対しては、同程度の力学的特性改善効果が達成されるのであれば添加量ができるだけ少なくてすむもの、または、同一添加量基準であれば力学的特性の改善効果ができるだけ高いものが要求されている。
上記の特開平６−１９０８２９号公報に記載されている再生処理方法で使用される、エチレン−酢酸ビニルランダム共重合体、エチレン−アクリル酸エステルランダム共重合体およびエチレン−メタクリル酸エステルランダム共重合体から選ばれる改質剤では、力学的特性の改善効果がまだ十分とは言い難く、例えば耐衝撃性の高度な改善が必要な場合には比較的多量に添加する必要があり、そのような場合には、得られる樹脂組成物における弾性率の低下が著しくなる。また、特開平６−４９２８０号公報に記載されている改質剤は、煩雑な製造方法で得られた極めて特殊なグラフト共重合体組成物であり汎用性に乏しい。
【０００４】
したがって、ポリオレフィン系樹脂とポリ塩化ビニル系樹脂とを含有する熱可塑性樹脂組成物において、力学的特性の改善効果が高く、汎用性にも優れた添加剤が提供されることが望まれる。しかして、本発明の課題は、ポリオレフィン系樹脂とポリ塩化ビニル系樹脂とを含有する熱可塑性樹脂組成物において、力学的特性の改善効果に優れた汎用性の高い新規な添加剤を提供し、また、その新規な添加剤を含有する熱可塑性樹脂組成物を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討し、特定のブロック共重合体をポリオレフィン系樹脂と塩化ビニル系樹脂を含有する熱可塑性樹脂組成物に添加した場合、比較的少ない添加量であっても高い力学的特性改善効果が発揮され、また溶融成形性の低下などの不都合を伴わないことを見出し、さらに検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明は第一には、ポリオレフィン系樹脂（Ｉ）、ポリ塩化ビニル系樹脂（II）およびブロック共重合体（III）からなり、該ブロック共重合体（III）が、少なくとも１種のメタクリル酸エステル単位またはアクリル酸エステル単位からなる重合体ブロック（Ａ）および少なくとも１種の共役アルカジエン単位からなり、少なくとも一部の炭素−炭素二重結合が水素添加されて炭素−炭素飽和結合に変換されていてもよい重合体ブロック（Ｂ）を含有するブロック共重合体であり、
ブロック共重合体（III）の含有量が、ポリオレフィン系樹脂（Ｉ）およびポリ塩化ビニル系樹脂（II）の含有量の和１００重量部に対して０．２〜５０重量部の範囲内である熱可塑性樹脂組成物である。また、本発明は第二には、上記ブロック共重合体（III）からなり、ポリオレフィン系樹脂（Ｉ）およびポリ塩化ビニル系樹脂（II）の含有量の和１００重量部に対して０．２〜５０重量部の範囲内で用いられる熱可塑性樹脂組成物用の添加剤である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられるブロック共重合体（III）は、上記重合体ブロック（Ａ）および上記重合体ブロック（Ｂ）から構成されている。ブロック共重合体（III）のブロック配列については、例えばＡＢ型ジブロック共重合体、ＡＢＡ型トリブロック共重合体、ＢＡＢ型トリブロック共重合体などを挙げることができる。これらの中でも、ＡＢ型ジブロック共重合体が好ましい。
【０００８】
ブロック共重合体（III）を構成する重合体ブロック（Ａ）は、少なくとも１種のメタクリル酸エステル単位またはアクリル酸エステル単位からなる付加重合体の断片である（以下、メタクリル酸およびアクリル酸を「（メタ）アクリル酸」と総称することがある）。重合体ブロック（Ａ）は、主たる構成単位が、少なくとも１種のメタクリル酸エステル単位、少なくとも１種のアクリル酸エステル単位、またはそれらの両方であればよく、さらに、コモノマーから誘導される構成単位を少割合含有していてもよい。
メタクリル酸エステル単位としては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ペンチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸２−メトキシエチル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸２−ジメチルアミノエチルなどのメタクリル酸エステルから誘導される構成単位を挙げることができる。また、アクリル酸エステル単位としては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ペンチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸２−メトキシエチル、アクリル酸グリシジル、アクリル酸２−ジメチルアミノエチルなどのアクリル酸エステルから誘導される構成単位を挙げることができる。これらの（メタ）アクリル酸エステル単位の中でも、炭素数１〜４のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルから誘導される構成単位が好ましく、メタアクリル酸メチルから誘導される構成単位が特に好ましい。
【０００９】
重合体ブロック（Ａ）の構成単位として、必要に応じて、（メタ）アクリル酸エステルと共重合可能な単量体から誘導される構成単位が含まれていてもよい。ただし、重合体ブロック（Ａ）が共重合可能な単量体から誘導される構成単位を含む場合、その含有率は重合体ブロック（Ａ）を構成する全構成単位基準において、４５モル％以下であることが好ましく、３０モル％以下であることがより好ましく、１０モル％以下であることがさらに好ましい。これらの併用可能な構成単位としては、例えば、メタクリロニトリル、アクリロニトリルなどのニトリル系単量体類；メタクリルアミド、アクリルアミドなどのアミド系単量体類などから誘導される構成単位などを挙げることができる。
【００１０】
重合体ブロック（Ａ）の数平均分子量は、ある程度高い方が得られる熱可塑性樹脂組成物における力学的特性の改善効果が発現し易いが、高すぎない方がブロック共重合体（III）を製造する際およびそれを用いて熱可塑性樹脂組成物を調製する際におけるハンドリング性が良好となる。これらの観点から、数平均分子量は２，０００〜１，０００，０００の範囲内であることが好ましく、５，０００〜５００，０００の範囲内であるのがより好ましい。
【００１１】
ブロック共重合体（III）を構成する重合体ブロック（Ｂ）は、少なくとも１種の共役アルカジエン単位からなる付加重合体の断片である。なお、重合体ブロック（Ｂ）における少なくとも一部（全部でもよい）の共役アルカジエン単位では、その中の炭素−炭素二重結合が水素添加されて炭素−炭素飽和結合に変換されていてもよい。重合体ブロック（Ｂ）は、主たる構成単位が、少なくとも１種の共役アルカジエン単位（共役アルカジエン単位が水素添加されてなる構成単位であってもよい）であればよく、さらに、コモノマーから誘導される構成単位を少割合含有していてもよい。共役アルカジエン単位としては、例えば、ブタジエン、イソプレン、２−メチル−１，３−ペンタジエン、３−メチル−１，３ペンタジエン、１，３−ヘキサジエン、ピペリレン、１，３−オクタジエン等の炭素数４〜１０の共役アルカジエンから誘導される構成単位；該炭素数４〜１０の共役アルカジエンから誘導される構成単位がさらに水素添加された形態の構成単位などが好ましく、水素添加された形態のブタジエン単位、水素添加された形態のイソプレン単位などが特に好ましい。
【００１２】
なお、共役アルカジエン単位には複数の結合形態が存在する。例えば、ブタジエン単位では１，４−結合の形態の構成単位と１，２−結合の形態の構成単位が存在し得、また、イソプレン単位では１，４−結合の形態の構成単位、３，４−結合の形態の構成単位および１，２−結合の形態の構成単位が存在し得る。重合体ブロック（Ｂ）を構成する共役アルカジエン単位がブタジエン単位（水素添加された形態であってもよい）および／またはイソプレン単位（水素添加された形態であってもよい）である場合、１，４−結合の形態の構成単位（水素添加された形態の構成単位をも含む）の割合は、全共役アルカジエン単位（水素添加された形態の構成単位をも含む）基準において１０％以上、かつ１００％未満の範囲内であることが好ましい。
【００１３】
重合体ブロック（Ｂ）の数平均分子量は、ある程度高い方が得られる熱可塑性樹脂組成物における力学的特性の改善効果が発現し易いが、高すぎない方がブロック共重合体（III）を製造する際およびそれを用いて熱可塑性樹脂組成物を調製する際におけるハンドリング性が良好となる。これらの観点から、数平均分子量は２，０００〜１，０００，０００の範囲内であることが好ましく、５，０００〜５００，０００の範囲内であるのがより好ましい。
【００１４】
重合体ブロック（Ｂ）においては、ポリオレフィン系樹脂およびポリ塩化ビニル系樹脂に対する相容化効果の観点から、該重合体ブロック中の共役アルカジエン単位に由来する炭素−炭素二重結合のうちの少なくとも６０％以上が水素添加されて炭素−炭素飽和結合に変換されていることが好ましい。同じ観点において、水素添加率は８０％以上であることがより好ましく、９０％以上（１００％でもよい）であることが特に好ましい。なお、水素添加率は、後述するようにブロック重合体（III）を水素添加反応に供する際における反応速度、反応時間等の反応条件を選択することにより、任意の値に制御することが可能である。
【００１５】
ブロック共重合体（III）の数平均分子量は、ある程度高い方が得られる熱可塑性樹脂組成物における力学的特性の改善効果が発現し易く、かつ熱可塑性樹脂組成物からブリードアウトし難いことから好ましい。ただし、数平均分子量は高すぎない方がブロック共重合体（III）を製造する際およびそれを用いて熱可塑性樹脂組成物を調製する際におけるハンドリング性が良好となる。これらの観点から、数平均分子量は４，０００〜２，０００，０００の範囲内であるのが好ましく、１０，０００〜５００，０００の範囲内であるのがより好ましい。
【００１６】
ブロック共重合体（III）の製造法は特に限定されるものではなく、任意の重合方法によって（メタ）アクリル酸エステルと共役アルカジエンとをブロック共重合させ、次いで必要に応じて共役アルカジエン単位の水素添加を行うことにより、所望のブロック共重合体を製造することができる。ただし、ポリオレフィン系樹脂およびポリ塩化ビニル系樹脂に対する相容化効果が特に顕著に発現される点から、重合方法としては、ブロック効率が高く、各重合体ブロックに対応する構造の望ましくないホモポリマーが混入しにくい（すなわち、所定のブロック共重合体（III）が高純度で得られ易い）アニオン重合法を用いることが好ましい。
アニオン重合は、例えば、ｓｅｃ−ブチルリチウムのような単官能性開始剤の存在下に共役アルカジエンを重合することによりポリ共役アルカジエンのリビングポリマーを形成させ、次いで該リビングポリマーを、例えばトリアルキルアルミニウム、トリアルキルボロン、式：Ａｌ−Ｏ−Ａｒ（式中、Ａｒは芳香環を表す）で示される化学構造を分子中に含む三級有機アルミニウム化合物の存在下、必要に応じてジエチルエーテル、ジメトキシエタン等のエーテル類；テトラメチルエチレンジアミン等のアミン類等の極性添加剤の共存下で、（メタ）アクリル酸エステルと接触させることにより、該リビングポリマーの片末端にポリ（メタ）アクリル酸エステルブロックを形成させる。この場合、重合終了後に得られるブロック共重合体は、ＡＢ型ジブロック共重合体である。
【００１７】
二官能性開始剤を使用するアニオン重合方法によってブロック共重合体（III）を製造することも可能である。二官能性開始剤としては、１，４−ジリチオ−１，１，４，４−テトラフェニルブタン、１，３−ビス（１−リチオ−１，３−ジメチルペンチル）ベンゼン等の二官能性のアルカリ金属開始剤が例示される。この場合には、まず二官能性開始剤の存在下に共役アルカジエンを重合させることによりポリ共役アルカジエンの二官能性リビングポリマーを形成させ、次いで、これに（メタ）アクリル酸エステルを接触させて重合させることにより、ＡＢＡ型トリブロック共重合体が形成される。なお、二官能性開始剤を使用する場合には、通常、極性溶媒と非極性溶媒とからなる混合溶媒（例えば、シクロヘキサンとジエチルエーテル等のエーテル類とからなる混合物）を使用すると好結果が得られることが多い。
【００１８】
ブロック共重合体（III）として、重合体ブロック（Ｂ）中の共役アルカジエン単位の少なくとも一部が水素添加された形態であるのものを得たい場合には、例えば上記のような重合方法で得られた、（メタ）アクリル酸エステル単位からなる重合体ブロック（Ａ）および水素添加されていない共役アルカジエン単位からなる重合体ブロックを有するブロック共重合体を、水素添加反応に付する。その場合における水素添加反応方法としては、重合体ブロック（Ｂ）中の共役アルカジエン単位に対して水素添加が生起するが、重合体ブロック（Ａ）中の（メタ）アクリル酸エステル単位に対しては有意な水素添加が起こらないものである限りにおいて、特に限定されるものではない。該水素添加反応は、水素添加前のブロック共重合体を、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、シクロヘキサン／ジエチルエーテル混合溶媒などの水素添加反応に対して不活性な溶媒中、ある種の遷移金属水素添加触媒の存在下で水素ガスと接触させることにより行うことが好ましい。例えば、トリアルキルアルミニウムとオクタン酸ニッケルなどの可溶性ニッケル塩とから調製した触媒を用いて、常温から２５０℃の範囲内の温度、常圧から２０ＭＰａの範囲内の水素ガス圧の条件下で水素添加反応を行うことができる。共役アルカジエン単位における水素添加率は、核磁気共鳴法または赤外スペクトル法により定量分析することができる。
【００１９】
本発明に使用可能なポリオレフィン系樹脂としては、例えば、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレン−１−ブテン共重合体、エチレン−１−オクテン共重合体、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリイソブチレン、ポリメチルペンテン、ポリブタジエン、ポリブタジエンの水素添加物、ポリイソプレン、ポリイソプレンの水素添加物、プロピレンとエチレンおよび／または１−ブテンとからなる共重合体、ジエン成分が５０重量％以下のエチレン−プロピレン−ジエン３元共重合体、エチレンまたはプロピレンと５０重量％以下の酢酸ビニル、メタクリル酸アルキルエステルまたはアクリル酸アルキルエステルとの共重合体、ブタジエン−イソプレン共重合体、ブタジエン−イソプレン共重合体の水素添加物、プロピレンとエチレン−プロピレン共重合ゴムとのリアクターアロイ、ポリプロピレンとエチレン−プロピレン−ジエン３元共重合体との動的架橋物などを挙げることができる。
【００２０】
本発明に使用可能なポリ塩化ビニル系樹脂としては、塩化ビニルの単独共重合体のみならず、塩化ビニルと他のコモノマー（例えば、全単量体基準で３０重量％以下の、エチレン、プロピレン、酢酸ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデン、ビニルエーテル類、メタクリル酸エステル類、アクリル酸エステル類、メタクリルアミド、アクリルアミド、アクリロニトリル、マレイミド類などの、塩化ビニルと共重合可能な単量体）との共重合体、塩素化したポリ塩化ビニル樹脂なども挙げることができる。
【００２１】
本発明の熱可塑性樹脂組成物において、ブロック共重合体（III）の含有量が少なすぎる場合には、ポリオレフィン系樹脂（Ｉ）とポリ塩化ビニル系樹脂（II）との間での相容性改善が少なく、得られる熱可塑性樹脂組成物の力学的特性が不十分となり、逆に、ブロック共重合体（III）の含有量が多すぎる場合には、過剰のブロック共重合体（III）が樹脂組成物からブリードアウトする傾向が生じ易いので、ブロック共重合体（III）の含有量は、得られる熱可塑性樹脂組成物の性能を評価しながら適宜実験的に設定するのがよい。ただし、多くの場合は、ブロック共重合体（III）の含有量をポリオレフィン系樹脂（Ｉ）およびポリ塩化ビニル系樹脂（II）の含有量の和１００重量部に対して０．２〜５０重量部の範囲内に設定し、０．５〜２０重量部の範囲内に設定することが好ましく、０．５〜１０重量部の範囲内に設定することがより好ましい。また、本発明の熱可塑性樹脂組成物において、ポリオレフィン系樹脂（Ｉ）およびポリ塩化ビニル系樹脂（II）の含有量については、必ずしも限定されないが、ブロック共重合体の相容化効果が顕著に発揮される観点において、（Ｉ）／（II）の重量比において９５／５〜５／９５の範囲内であることが好ましい。
【００２２】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、上記のとおり、ポリオレフィン系樹脂（Ｉ）、ポリ塩化ビニル系樹脂（II）およびブロック共重合体（III）を必須の成分として含有するが、必要に応じて、他の任意成分を含有していてもよい。該任意成分としては、例えば、フェノール系、アミン系、硫黄系、リン系などの酸化防止剤；顔料；核剤；熱劣化防止剤；紫外線吸収剤；アンチブロッキング剤；滑剤；ガラス繊維、カーボン繊維、ポリアミド繊維などの繊維状充填剤；シリカ、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、タルク、マイカ、酸化チタン、カーボンブラック、チタン酸カリウムなどの粉末状充填剤；エンジニアリング用樹脂；汎用樹脂；ブロック共重合体（III）以外のポリマーアロイ用相容化剤などが挙げられる。
【００２３】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、例えば、ポリオレフィン系樹脂（Ｉ）、ポリ塩化ビニル系樹脂（II）、ブロック共重合体（III）および所望に応じて任意成分を、それぞれ所定の割合で溶融混練することによって製造することができる。この際の各成分の混合順序は必ずしも限られるものではなく、例えば、上記の各成分を同時に混合することからなる方法、ポリオレフィン系樹脂（Ｉ）およびポリ塩化ビニル系樹脂（II）を混合した後にブロック共重合体（III）を混合することからなる方法などが挙げられる。なお、ポリオレフィン系樹脂（Ｉ）およびポリ塩化ビニル系樹脂（II）としては、両者からなる複合部材の回収物を使用することも可能である。
溶融混練操作においては、熱可塑性樹脂材料を溶融混練する際に通常用いられるような、一軸押出機、二軸押出機、ブラベンダー、ニーダー、バンバリーミキサーなどの溶融混練機を用いることができる。溶融混練の温度としては、１７０〜２５０℃の範囲内が好ましく、１８０〜２３０℃の範囲内がより好ましい。
【００２４】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、溶融成形および加熱加工が可能であり、特に溶融成形性に優れることから、射出成形、押出成形、インフレーションフィルム成形、ブロー成形などの任意の成形方法によって種々の成形品を円滑に製造することができる。得られた成形品では、良好な力学的特性が発現される。これらのため、本発明の熱可塑性樹脂組成物は、包装材料、家電・ＯＡ機器用のハウジング部材、自動車部品などの各種用途の素材などとして有用である。
【００２５】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。なお、以下の例中、数平均分子量およびブロック効率は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（以下、これをＧＰＣと略す）法により、標準ポリスチレン検量線を基準として求めた。
【００２６】
参考例１（ポリブタジエン−ポリメタクリル酸メチルジブロック共重合体の合成例）
内部を窒素置換した１リットルオートクレーブ中に、脱気、脱水処理したトルエン６９０ｍｌおよび１．３ｍｏｌ／ｌのｓｅｃ−ブチルリチウムを含有するシクロヘキサン溶液２．５ｍｌを加えた。この溶液に１，３−ブタジエンを６５．０ｇ加え、３５．０℃で３時間重合を行った。次に、生成した重合体の一部をサンプリングし分析を行った。分析はＧＰＣおよび核磁気共鳴吸収測定（以下、これをＮＭＲと略す）により行い、数平均分子量（以下、これを「Ｍｎ」と略す）、重量平均分子量／数平均分子量の比（以下、これを「Ｍｗ／Ｍｎ」と略す）および１，４−結合量（全１，３−ブタジエン単位基準における１，４−結合形態の１，３−ブタジエン単位の割合）を求めた。その結果、Ｍｎ＝１５５００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．０１、１，４−結合量＝９０．０％であることがわかった。
上記の重合後、得られた反応混合液を０℃に冷却し、１，２−ジメトキシエタン６．０ｍｌおよび０．７ｍｏｌ／ｌのイソブチルビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノキシ）アルミニウムを含有するトルエン溶液２３．２ｍｌを加え、１５分間攪拌した。次いで、得られた溶液を激しく攪拌しながら、これにメタクリル酸メチルを６５．０ｇ加えた。０℃で４時間攪拌下に重合を行った後、メタノール約１．０ｍｌを加えることにより、重合を停止させた。
【００２７】
得られた反応混合物中の溶媒を減圧下に除去することにより、重合体を取得した。ＧＰＣおよびＮＭＲで分析した結果、該重合体はポリブタジエン−ポリメタクリル酸メチルジブロック共重合体（ａ）であり、その重合体について、Ｍｎ＝３５４００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．０３であり、ポリブタジエンブロック／ポリメタクリル酸メチルブロックの重量比は４７／５３（ＮＭＲより）であり、重合の際のブロック効率は１００％（ＧＰＣより）であることを確認できた。
【００２８】
参考例２（ポリブタジエン水素添加物−ポリメタクリル酸メチルジブロック共重合体の合成例）
内部を窒素で置換した１リットルオートクレーブ中で、参考例１で得られたブロック共重合体（ａ）１００ｇを、脱気、脱水処理したトルエン６００ｍｌ中に溶解し、８０℃に昇温した。これにオクタン酸ニッケル／トリイソブチルアルミニウム＝１／３（モル比）からなる水素添加触媒を１２．０ｍｌ加え、１ＭＰａになるまで水素ガスを系内に供給し、その水素ガス圧を維持しながら２時間反応させた。
次いで、３０重量％過酸化水素水１．５ｍｌとクエン酸５．２ｇを加えることによって水素添加反応を停止させた。得られた反応混合物を蒸留水１５００ｍｌで３回洗浄し、得られた重合体溶液をメタノール４０００ｍｌ中に注いで重合体を凝固させた。凝固物を回収し、６０℃で１０時間真空乾燥することにより、水素添加された重合体を得た。
【００２９】
得られた重合体についてＮＭＲ測定を行ったところ、当初のポリブタジエンブロックに含まれていた炭素−炭素二重結合の９５％が水素添加され炭素−炭素飽和結合に変換されたポリブタジエン水素添加物−ポリメタクリル酸メチルジブロック共重合体（ｂ）が生成したことが確認された。
【００３０】
参考例３（ポリブタジエン水素添加物−ポリメタクリル酸メチルジブロック共重合体の合成例）
上記参考例１において、生成する重合体中のポリブタジエンブロック／ポリメタクリル酸メチルブロックの重量比が３／１となるように１，３−ブタジエンおよびメタクリル酸メチルの使用量を変更して重合反応を行う以外は、上記参考例１および２と同様にして重合反応操作、水素添加反応操作および後処理操作を行うことによって、ブロック効率１００％および水素添加反応率９５％で、ポリブタジエン水素添加物−ポリメタクリル酸メチルジブロック共重合体（ｃ）を得た。
【００３１】
参考例４（ポリブタジエン水素添加物−ポリメタクリル酸メチルジブロック共重合体の合成例）
上記参考例１において、生成する重合体中のポリブタジエンブロック／ポリメタクリル酸メチルブロックの重量比が１／３となるように１，３−ブタジエンおよびメタクリル酸メチルの使用量を変更して重合反応を行う以外は、上記参考例１および２と同様にして重合反応操作、水素添加反応操作および後処理操作を行うことによって、ブロック効率１００％および水素添加反応率９５％で、ポリブタジエン水素添加物−ポリメタクリル酸メチルジブロック共重合体（ｃ）を得た。
【００３２】
参考例５（ポリブタジエン水素添加物−ポリアクリル酸ｎ−ブチルジブロック共重合体の合成例）
上記参考例１におけると同様にして１，３−ブタジエン６５．０ｇを重合した後、−３０℃に冷却し、０．７ｍｏｌ／ｌのイソブチルビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノキシ）アルミニウムを含有するトルエン溶液４６．４ｍｌを加え、１５分間攪拌した。この溶液を激しく攪拌しながらアクリル酸ｎ−ブチルを６５．０ｇ加え、−３０℃で４時間撹拌下に重合を行った後、メタノール約１．０ｍｌを加えることにより重合を停止させた。得られた反応混合物中の溶媒を減圧下に除去することにより、重合体を取得した。
このようにして得られた重合体を使用する以外は上記参考例２と同様にして、ブロック効率９０％および水素添加反応率９５％でポリブタジエン水素添加物−ポリアクリル酸ｎ−ブチルブロック共重合体（ｅ）を得た。
【００３３】
参考例６（ポリブタジエン水素添加物−ポリメタクリル酸メチルジブロック共重合体の合成例）
上記参考例１において１，３−ブタジエンの重合時における溶媒としてトルエンの代わりにシクロヘキサン／ｎ−ヘキサン（体積比＝９７／３）混合溶媒４８０ｍｌを使用し、これに１，２−ジエトキシエタン０．２３ｍｌを添加してなる溶媒系中で１，３−ブタジエンを重合し、次いでメタクリル酸メチルの重合前にトルエン２１０ｍｌを添加すること以外は上記参考例１および２と同様にして、ブロック効率１００％および水素添加反応率９５％で、ポリブタジエンブロックにおける１，４−結合量が４０％であるポリブタジエン水素添加物−ポリメタクリル酸メチルジブロック共重合体（ｆ）を得た。
【００３４】
実施例１〜６
ポリ塩化ビニル樹脂（三菱化学ＭＫＶ株式会社製、「サンプレーン（ＦＡ７０ＨＢ）」）、ポリオレフィン系樹脂としてのエチレン−１−オクテン共重合樹脂（ダウケミカル社製、「エンゲージＥＧ８４５２」）、相容化剤としての参考例１〜５でそれぞれ得られたブロック共重合体（ａ）〜（ｅ）および老化防止剤としてのイルガノックス１０１０（チバガイギー社製）を、下記表１に示すように、ポリ塩化ビニル樹脂７０重量部に対してポリオレフィン系樹脂および相容化剤の総重量が３０重量部になり、老化防止剤が０．１重量部となるような割合で予備混合した後、二軸押出機を用いて２１０℃で溶融混練することにより、熱可塑性樹脂組成物のペレットを製造した。
このペレットを用いて射出成形品を作製し、その成形品について降伏強度、引張破断強さ、引張破断伸びなどの力学的特性をＪＩＳ Ｋ ７１１３に従って評価した。また、得られたペレットを用いて、キャピラリーレオメーター（安田精機製作所製、「モデル８０５２」）によりせん断速度２４．３ｓ−１の条件下における溶融粘度を測定した。さらに、射出成形品を破断し、その破断面における走査型電子顕微鏡観察に基づき、ポリオレフィン系樹脂相中に分散して分布しているポリ塩化ビニル系樹脂相の平均粒子径を測定した。該平均粒子径が小さいほど相容性が良好であると評価することができる。得られた測定結果を下記表２に示す。
【００３５】
実施例７
上記実施例１において、ポリオレフィン系樹脂としてエチレン−１−オクテン共重合樹脂の代わりにポリプロピレンとエチレン−プロピレン共重合ゴムとのリアクターアロイ（モンテル・エスディケー・サンライズ株式会社製、「キャタロイ（ＫＳ３５３Ｐ）」）を用い、ブロック共重合体として上記参考例１で得られたブロック共重合体（ａ）の代わりに上記参考例６で得られたブロック共重合体（ｆ）を用いる点以外は同様にして、熱可塑性樹脂組成物のペレットを得た。また、得られた熱可塑性樹脂組成物について、実施例１と同様にして、力学的特性（降伏強度、引張破断強さおよび引張破断伸び）、溶融粘度およびポリオレフィン系樹脂相中に分散して分布しているポリ塩化ビニル系樹脂相の平均粒子径を測定した。得られた測定結果を下記表２に示す。
【００３６】
比較例１
上記実施例１において、ブロック共重合体の代わりにエチレン−アクリル酸エチルランダム共重合体（エチレン単位／アクリル酸エチル単位の重量比：７５／２５；ＭＦＲ：１．６）を用いる以外は同様にして、熱可塑性樹脂組成物のペレットを得た。また、得られた熱可塑性樹脂組成物について、実施例１と同様にして、力学的特性（降伏強度、引張破断強さおよび引張破断伸び）、溶融粘度およびポリオレフィン系樹脂相中に分散して分布しているポリ塩化ビニル系樹脂相の平均粒子径を測定した。得られた測定結果を下記表２に示す。
【００３７】
比較例２
上記実施例１において、ポリ塩化ビニル樹脂（三菱化学ＭＫＶ株式会社製、「サンプレーン（ＦＡ７０ＨＢ）」）７０重量部、ポリオレフィン系樹脂としてのエチレン−１−オクテン共重合樹脂（ダウケミカル社製、「エンゲージＥＧ８４５２」）３０重量部および老化防止剤としてのイルガノックス１０１０の０．１重量部のみを使用する（ブロック共重合体は不使用）以外は同様にして、熱可塑性樹脂組成物のペレットを得た。また、得られた熱可塑性樹脂組成物について、実施例１と同様にして、力学的特性（降伏強度、引張破断強さおよび引張破断伸び）、溶融粘度およびポリオレフィン系樹脂相中に分散して分布しているポリ塩化ビニル系樹脂相の平均粒子径を測定した。得られた測定結果を下記表２に示す。
【００３８】
比較例３
上記実施例７において、ポリ塩化ビニル樹脂（三菱化学ＭＫＶ株式会社製、「サンプレーン（ＦＡ７０ＨＢ）」）７０重量部、ポリオレフィン系樹脂としてのポリプロピレンとエチレン−プロピレン共重合ゴムとのリアクターアロイ（モンテル・エスディケー・サンライズ株式会社製、「キャタロイ（ＫＳ３５３Ｐ）」）３０重量部および老化防止剤としてのイルガノックス１０１０の０．１重量部のみを使用する（ブロック共重合体は不使用）以外は同様にして、熱可塑性樹脂組成物のペレットを得た。また、得られた熱可塑性樹脂組成物について、実施例１と同様にして、力学的特性（降伏強度、引張破断強さおよび引張破断伸び）、溶融粘度およびポリオレフィン系樹脂相中に分散して分布しているポリ塩化ビニル系樹脂相の平均粒子径を測定した。得られた測定結果を下記表２に示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】
【表２】
【００４１】
上記表２に示した実施例１〜６の本発明に従う熱可塑性樹脂組成物の測定結果と、ブロック共重合体（III）が添加されていない点で本発明とは相違する比較例２の熱可塑性樹脂組成物の測定結果との対比；および実施例７の本発明に従う熱可塑性樹脂組成物の測定結果と、ブロック共重合体（III）が添加されていない点で本発明とは相違する比較例３の熱可塑性樹脂組成物の測定結果との対比により、特定のブロック共重合体（III）を含有する本発明の熱可塑性樹脂組成物では、該ブロック共重合体（III）を含有しない場合（ポリオレフィン系樹脂およびポリ塩化ビニル系樹脂からなる熱可塑性樹脂組成物）に比べて、力学的特性（引張破断強さ、引張破断伸びおよび降伏強度）およびポリオレフィン系樹脂とポリ塩化ビニル系樹脂との間の相容性が、いずれも大幅に向上することがわかる。また、本発明の熱可塑性樹脂組成物では、該ブロック共重合体（III）を含有しない点で本発明とは相違する熱可塑性樹脂組成物と同程度の溶融粘度を有することから、ブロック共重合体（III）の添加に係わらず良好な溶融成形性が維持されていることがわかる。
【００４２】
また、上記表２に示した実施例１〜６の本発明に従う熱可塑性樹脂組成物の測定結果と、ブロック共重合体（III）の代わりに他の共重合体を使用した点で本発明とは相違する比較例１の熱可塑性樹脂組成物の測定結果との対比により、特定のブロック共重合体（III）を含有する本発明の熱可塑性樹脂組成物では、他の改質剤を含有する熱可塑性樹脂組成物に比べて、力学的特性（引張破断強さ、引張破断伸びおよび降伏強度の内の少なくとも一つ）およびポリオレフィン系樹脂とポリ塩化ビニル系樹脂との間の相容性が、いずれも大幅に向上することがわかる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明のポリオレフィン系樹脂（Ｉ）、ポリ塩化ビニル系樹脂（II）および特定のブロック共重合体（III）からなる熱可塑性樹脂組成物は、力学的特性、溶融成形性などに優れることから、各種用途の成形品の素材として有用である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリオレフィン系樹脂およびポリ塩化ビニル系樹脂を含有する熱可塑性樹脂組成物であって、力学的特性の改善された熱可塑性樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、複数の樹脂から構成される樹脂組成物では、それを構成する樹脂成分の間での非相容性に起因して、力学的特性が不十分となる場合が少なくない。相互に非相容な樹脂同士の混合の際に、適切な相容化剤が添加されれば、力学的特性が著しく改善された樹脂組成物を得ることも可能である。近年、このような目的で、異種の樹脂同士を相容化させるための相容化剤が開発され始めている。
ポリオレフィン系樹脂とポリ塩化ビニル系樹脂とからなる熱可塑性樹脂組成物においても、相容化剤の利用が提案されている。例えば、特開平６−１９０８２９号公報には、ポリ塩化ビニルとポリプロピレンとからなる複合体を粉砕し、該粉砕品１００重量部に対してエチレン−酢酸ビニルランダム共重合体、エチレン−アクリル酸エステルランダム共重合体またはエチレン−メタクリル酸エステルランダム共重合体１〜２０重量部を添加し混練することからなる、ポリ塩化ビニルとポリプロピレンとからなる複合体の再生処理方法が記載されている。また、特開平６−４９２８０号公報には、変性塩化ビニル樹脂およびオレフィン系樹脂を含有する熱可塑性樹脂組成物について、改質剤として、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）およびエチレン−酢酸ビニルランダム共重合体を含有する重合体組成物に対し、メタクリル酸グリシジル等の官能基含有単量体およびメタクリル酸メチル、スチレン等の他の単量体をグラフト重合させてなるグラフト重合体変性剤が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように複数の樹脂から構成される樹脂組成物では、適切な相容化剤を適量添加すれば力学的特性が高度に改善される場合があるが、樹脂組成物中の相容化剤の添加量が多すぎると他の性能低下等の不都合が生じる。したがって、相容化剤に対しては、同程度の力学的特性改善効果が達成されるのであれば添加量ができるだけ少なくてすむもの、または、同一添加量基準であれば力学的特性の改善効果ができるだけ高いものが要求されている。
上記の特開平６−１９０８２９号公報に記載されている再生処理方法で使用される、エチレン−酢酸ビニルランダム共重合体、エチレン−アクリル酸エステルランダム共重合体およびエチレン−メタクリル酸エステルランダム共重合体から選ばれる改質剤では、力学的特性の改善効果がまだ十分とは言い難く、例えば耐衝撃性の高度な改善が必要な場合には比較的多量に添加する必要があり、そのような場合には、得られる樹脂組成物における弾性率の低下が著しくなる。また、特開平６−４９２８０号公報に記載されている改質剤は、煩雑な製造方法で得られた極めて特殊なグラフト共重合体組成物であり汎用性に乏しい。
【０００４】
したがって、ポリオレフィン系樹脂とポリ塩化ビニル系樹脂とを含有する熱可塑性樹脂組成物において、力学的特性の改善効果が高く、汎用性にも優れた添加剤が提供されることが望まれる。しかして、本発明の課題は、ポリオレフィン系樹脂とポリ塩化ビニル系樹脂とを含有する熱可塑性樹脂組成物において、力学的特性の改善効果に優れた汎用性の高い新規な添加剤を提供し、また、その新規な添加剤を含有する熱可塑性樹脂組成物を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討し、特定のブロック共重合体をポリオレフィン系樹脂と塩化ビニル系樹脂を含有する熱可塑性樹脂組成物に添加した場合、比較的少ない添加量であっても高い力学的特性改善効果が発揮され、また溶融成形性の低下などの不都合を伴わないことを見出し、さらに検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明は第一には、ポリオレフィン系樹脂（Ｉ）、ポリ塩化ビニル系樹脂（II）およびブロック共重合体（III）からなり、該ブロック共重合体（III）が、少なくとも１種のメタクリル酸エステル単位またはアクリル酸エステル単位からなる重合体ブロック（Ａ）および少なくとも１種の共役アルカジエン単位からなり、少なくとも一部の炭素−炭素二重結合が水素添加されて炭素−炭素飽和結合に変換されていてもよい重合体ブロック（Ｂ）を含有するブロック共重合体であり、
ブロック共重合体（III）の含有量が、ポリオレフィン系樹脂（Ｉ）およびポリ塩化ビニル系樹脂（II）の含有量の和１００重量部に対して０．２〜５０重量部の範囲内である熱可塑性樹脂組成物である。また、本発明は第二には、上記ブロック共重合体（III）からなり、ポリオレフィン系樹脂（Ｉ）およびポリ塩化ビニル系樹脂（II）の含有量の和１００重量部に対して０．２〜５０重量部の範囲内で用いられる熱可塑性樹脂組成物用の添加剤である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられるブロック共重合体（III）は、上記重合体ブロック（Ａ）および上記重合体ブロック（Ｂ）から構成されている。ブロック共重合体（III）のブロック配列については、例えばＡＢ型ジブロック共重合体、ＡＢＡ型トリブロック共重合体、ＢＡＢ型トリブロック共重合体などを挙げることができる。これらの中でも、ＡＢ型ジブロック共重合体が好ましい。
【０００８】
ブロック共重合体（III）を構成する重合体ブロック（Ａ）は、少なくとも１種のメタクリル酸エステル単位またはアクリル酸エステル単位からなる付加重合体の断片である（以下、メタクリル酸およびアクリル酸を「（メタ）アクリル酸」と総称することがある）。重合体ブロック（Ａ）は、主たる構成単位が、少なくとも１種のメタクリル酸エステル単位、少なくとも１種のアクリル酸エステル単位、またはそれらの両方であればよく、さらに、コモノマーから誘導される構成単位を少割合含有していてもよい。
メタクリル酸エステル単位としては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ペンチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸２−メトキシエチル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸２−ジメチルアミノエチルなどのメタクリル酸エステルから誘導される構成単位を挙げることができる。また、アクリル酸エステル単位としては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ペンチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸２−メトキシエチル、アクリル酸グリシジル、アクリル酸２−ジメチルアミノエチルなどのアクリル酸エステルから誘導される構成単位を挙げることができる。これらの（メタ）アクリル酸エステル単位の中でも、炭素数１〜４のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルから誘導される構成単位が好ましく、メタアクリル酸メチルから誘導される構成単位が特に好ましい。
【０００９】
重合体ブロック（Ａ）の構成単位として、必要に応じて、（メタ）アクリル酸エステルと共重合可能な単量体から誘導される構成単位が含まれていてもよい。ただし、重合体ブロック（Ａ）が共重合可能な単量体から誘導される構成単位を含む場合、その含有率は重合体ブロック（Ａ）を構成する全構成単位基準において、４５モル％以下であることが好ましく、３０モル％以下であることがより好ましく、１０モル％以下であることがさらに好ましい。これらの併用可能な構成単位としては、例えば、メタクリロニトリル、アクリロニトリルなどのニトリル系単量体類；メタクリルアミド、アクリルアミドなどのアミド系単量体類などから誘導される構成単位などを挙げることができる。
【００１０】
重合体ブロック（Ａ）の数平均分子量は、ある程度高い方が得られる熱可塑性樹脂組成物における力学的特性の改善効果が発現し易いが、高すぎない方がブロック共重合体（III）を製造する際およびそれを用いて熱可塑性樹脂組成物を調製する際におけるハンドリング性が良好となる。これらの観点から、数平均分子量は２，０００〜１，０００，０００の範囲内であることが好ましく、５，０００〜５００，０００の範囲内であるのがより好ましい。
【００１１】
ブロック共重合体（III）を構成する重合体ブロック（Ｂ）は、少なくとも１種の共役アルカジエン単位からなる付加重合体の断片である。なお、重合体ブロック（Ｂ）における少なくとも一部（全部でもよい）の共役アルカジエン単位では、その中の炭素−炭素二重結合が水素添加されて炭素−炭素飽和結合に変換されていてもよい。重合体ブロック（Ｂ）は、主たる構成単位が、少なくとも１種の共役アルカジエン単位（共役アルカジエン単位が水素添加されてなる構成単位であってもよい）であればよく、さらに、コモノマーから誘導される構成単位を少割合含有していてもよい。共役アルカジエン単位としては、例えば、ブタジエン、イソプレン、２−メチル−１，３−ペンタジエン、３−メチル−１，３ペンタジエン、１，３−ヘキサジエン、ピペリレン、１，３−オクタジエン等の炭素数４〜１０の共役アルカジエンから誘導される構成単位；該炭素数４〜１０の共役アルカジエンから誘導される構成単位がさらに水素添加された形態の構成単位などが好ましく、水素添加された形態のブタジエン単位、水素添加された形態のイソプレン単位などが特に好ましい。
【００１２】
なお、共役アルカジエン単位には複数の結合形態が存在する。例えば、ブタジエン単位では１，４−結合の形態の構成単位と１，２−結合の形態の構成単位が存在し得、また、イソプレン単位では１，４−結合の形態の構成単位、３，４−結合の形態の構成単位および１，２−結合の形態の構成単位が存在し得る。重合体ブロック（Ｂ）を構成する共役アルカジエン単位がブタジエン単位（水素添加された形態であってもよい）および／またはイソプレン単位（水素添加された形態であってもよい）である場合、１，４−結合の形態の構成単位（水素添加された形態の構成単位をも含む）の割合は、全共役アルカジエン単位（水素添加された形態の構成単位をも含む）基準において１０％以上、かつ１００％未満の範囲内であることが好ましい。
【００１３】
重合体ブロック（Ｂ）の数平均分子量は、ある程度高い方が得られる熱可塑性樹脂組成物における力学的特性の改善効果が発現し易いが、高すぎない方がブロック共重合体（III）を製造する際およびそれを用いて熱可塑性樹脂組成物を調製する際におけるハンドリング性が良好となる。これらの観点から、数平均分子量は２，０００〜１，０００，０００の範囲内であることが好ましく、５，０００〜５００，０００の範囲内であるのがより好ましい。
【００１４】
重合体ブロック（Ｂ）においては、ポリオレフィン系樹脂およびポリ塩化ビニル系樹脂に対する相容化効果の観点から、該重合体ブロック中の共役アルカジエン単位に由来する炭素−炭素二重結合のうちの少なくとも６０％以上が水素添加されて炭素−炭素飽和結合に変換されていることが好ましい。同じ観点において、水素添加率は８０％以上であることがより好ましく、９０％以上（１００％でもよい）であることが特に好ましい。なお、水素添加率は、後述するようにブロック重合体（III）を水素添加反応に供する際における反応速度、反応時間等の反応条件を選択することにより、任意の値に制御することが可能である。
【００１５】
ブロック共重合体（III）の数平均分子量は、ある程度高い方が得られる熱可塑性樹脂組成物における力学的特性の改善効果が発現し易く、かつ熱可塑性樹脂組成物からブリードアウトし難いことから好ましい。ただし、数平均分子量は高すぎない方がブロック共重合体（III）を製造する際およびそれを用いて熱可塑性樹脂組成物を調製する際におけるハンドリング性が良好となる。これらの観点から、数平均分子量は４，０００〜２，０００，０００の範囲内であるのが好ましく、１０，０００〜５００，０００の範囲内であるのがより好ましい。
【００１６】
ブロック共重合体（III）の製造法は特に限定されるものではなく、任意の重合方法によって（メタ）アクリル酸エステルと共役アルカジエンとをブロック共重合させ、次いで必要に応じて共役アルカジエン単位の水素添加を行うことにより、所望のブロック共重合体を製造することができる。ただし、ポリオレフィン系樹脂およびポリ塩化ビニル系樹脂に対する相容化効果が特に顕著に発現される点から、重合方法としては、ブロック効率が高く、各重合体ブロックに対応する構造の望ましくないホモポリマーが混入しにくい（すなわち、所定のブロック共重合体（III）が高純度で得られ易い）アニオン重合法を用いることが好ましい。
アニオン重合は、例えば、ｓｅｃ−ブチルリチウムのような単官能性開始剤の存在下に共役アルカジエンを重合することによりポリ共役アルカジエンのリビングポリマーを形成させ、次いで該リビングポリマーを、例えばトリアルキルアルミニウム、トリアルキルボロン、式：Ａｌ−Ｏ−Ａｒ（式中、Ａｒは芳香環を表す）で示される化学構造を分子中に含む三級有機アルミニウム化合物の存在下、必要に応じてジエチルエーテル、ジメトキシエタン等のエーテル類；テトラメチルエチレンジアミン等のアミン類等の極性添加剤の共存下で、（メタ）アクリル酸エステルと接触させることにより、該リビングポリマーの片末端にポリ（メタ）アクリル酸エステルブロックを形成させる。この場合、重合終了後に得られるブロック共重合体は、ＡＢ型ジブロック共重合体である。
【００１７】
二官能性開始剤を使用するアニオン重合方法によってブロック共重合体（III）を製造することも可能である。二官能性開始剤としては、１，４−ジリチオ−１，１，４，４−テトラフェニルブタン、１，３−ビス（１−リチオ−１，３−ジメチルペンチル）ベンゼン等の二官能性のアルカリ金属開始剤が例示される。この場合には、まず二官能性開始剤の存在下に共役アルカジエンを重合させることによりポリ共役アルカジエンの二官能性リビングポリマーを形成させ、次いで、これに（メタ）アクリル酸エステルを接触させて重合させることにより、ＡＢＡ型トリブロック共重合体が形成される。なお、二官能性開始剤を使用する場合には、通常、極性溶媒と非極性溶媒とからなる混合溶媒（例えば、シクロヘキサンとジエチルエーテル等のエーテル類とからなる混合物）を使用すると好結果が得られることが多い。
【００１８】
ブロック共重合体（III）として、重合体ブロック（Ｂ）中の共役アルカジエン単位の少なくとも一部が水素添加された形態であるのものを得たい場合には、例えば上記のような重合方法で得られた、（メタ）アクリル酸エステル単位からなる重合体ブロック（Ａ）および水素添加されていない共役アルカジエン単位からなる重合体ブロックを有するブロック共重合体を、水素添加反応に付する。その場合における水素添加反応方法としては、重合体ブロック（Ｂ）中の共役アルカジエン単位に対して水素添加が生起するが、重合体ブロック（Ａ）中の（メタ）アクリル酸エステル単位に対しては有意な水素添加が起こらないものである限りにおいて、特に限定されるものではない。該水素添加反応は、水素添加前のブロック共重合体を、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、シクロヘキサン／ジエチルエーテル混合溶媒などの水素添加反応に対して不活性な溶媒中、ある種の遷移金属水素添加触媒の存在下で水素ガスと接触させることにより行うことが好ましい。例えば、トリアルキルアルミニウムとオクタン酸ニッケルなどの可溶性ニッケル塩とから調製した触媒を用いて、常温から２５０℃の範囲内の温度、常圧から２０ＭＰａの範囲内の水素ガス圧の条件下で水素添加反応を行うことができる。共役アルカジエン単位における水素添加率は、核磁気共鳴法または赤外スペクトル法により定量分析することができる。
【００１９】
本発明に使用可能なポリオレフィン系樹脂としては、例えば、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレン−１−ブテン共重合体、エチレン−１−オクテン共重合体、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリイソブチレン、ポリメチルペンテン、ポリブタジエン、ポリブタジエンの水素添加物、ポリイソプレン、ポリイソプレンの水素添加物、プロピレンとエチレンおよび／または１−ブテンとからなる共重合体、ジエン成分が５０重量％以下のエチレン−プロピレン−ジエン３元共重合体、エチレンまたはプロピレンと５０重量％以下の酢酸ビニル、メタクリル酸アルキルエステルまたはアクリル酸アルキルエステルとの共重合体、ブタジエン−イソプレン共重合体、ブタジエン−イソプレン共重合体の水素添加物、プロピレンとエチレン−プロピレン共重合ゴムとのリアクターアロイ、ポリプロピレンとエチレン−プロピレン−ジエン３元共重合体との動的架橋物などを挙げることができる。
【００２０】
本発明に使用可能なポリ塩化ビニル系樹脂としては、塩化ビニルの単独共重合体のみならず、塩化ビニルと他のコモノマー（例えば、全単量体基準で３０重量％以下の、エチレン、プロピレン、酢酸ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデン、ビニルエーテル類、メタクリル酸エステル類、アクリル酸エステル類、メタクリルアミド、アクリルアミド、アクリロニトリル、マレイミド類などの、塩化ビニルと共重合可能な単量体）との共重合体、塩素化したポリ塩化ビニル樹脂なども挙げることができる。
【００２１】
本発明の熱可塑性樹脂組成物において、ブロック共重合体（III）の含有量が少なすぎる場合には、ポリオレフィン系樹脂（Ｉ）とポリ塩化ビニル系樹脂（II）との間での相容性改善が少なく、得られる熱可塑性樹脂組成物の力学的特性が不十分となり、逆に、ブロック共重合体（III）の含有量が多すぎる場合には、過剰のブロック共重合体（III）が樹脂組成物からブリードアウトする傾向が生じ易いので、ブロック共重合体（III）の含有量は、得られる熱可塑性樹脂組成物の性能を評価しながら適宜実験的に設定するのがよい。ただし、多くの場合は、ブロック共重合体（III）の含有量をポリオレフィン系樹脂（Ｉ）およびポリ塩化ビニル系樹脂（II）の含有量の和１００重量部に対して０．２〜５０重量部の範囲内に設定し、０．５〜２０重量部の範囲内に設定することが好ましく、０．５〜１０重量部の範囲内に設定することがより好ましい。また、本発明の熱可塑性樹脂組成物において、ポリオレフィン系樹脂（Ｉ）およびポリ塩化ビニル系樹脂（II）の含有量については、必ずしも限定されないが、ブロック共重合体の相容化効果が顕著に発揮される観点において、（Ｉ）／（II）の重量比において９５／５〜５／９５の範囲内であることが好ましい。
【００２２】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、上記のとおり、ポリオレフィン系樹脂（Ｉ）、ポリ塩化ビニル系樹脂（II）およびブロック共重合体（III）を必須の成分として含有するが、必要に応じて、他の任意成分を含有していてもよい。該任意成分としては、例えば、フェノール系、アミン系、硫黄系、リン系などの酸化防止剤；顔料；核剤；熱劣化防止剤；紫外線吸収剤；アンチブロッキング剤；滑剤；ガラス繊維、カーボン繊維、ポリアミド繊維などの繊維状充填剤；シリカ、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、タルク、マイカ、酸化チタン、カーボンブラック、チタン酸カリウムなどの粉末状充填剤；エンジニアリング用樹脂；汎用樹脂；ブロック共重合体（III）以外のポリマーアロイ用相容化剤などが挙げられる。
【００２３】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、例えば、ポリオレフィン系樹脂（Ｉ）、ポリ塩化ビニル系樹脂（II）、ブロック共重合体（III）および所望に応じて任意成分を、それぞれ所定の割合で溶融混練することによって製造することができる。この際の各成分の混合順序は必ずしも限られるものではなく、例えば、上記の各成分を同時に混合することからなる方法、ポリオレフィン系樹脂（Ｉ）およびポリ塩化ビニル系樹脂（II）を混合した後にブロック共重合体（III）を混合することからなる方法などが挙げられる。なお、ポリオレフィン系樹脂（Ｉ）およびポリ塩化ビニル系樹脂（II）としては、両者からなる複合部材の回収物を使用することも可能である。
溶融混練操作においては、熱可塑性樹脂材料を溶融混練する際に通常用いられるような、一軸押出機、二軸押出機、ブラベンダー、ニーダー、バンバリーミキサーなどの溶融混練機を用いることができる。溶融混練の温度としては、１７０〜２５０℃の範囲内が好ましく、１８０〜２３０℃の範囲内がより好ましい。
【００２４】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、溶融成形および加熱加工が可能であり、特に溶融成形性に優れることから、射出成形、押出成形、インフレーションフィルム成形、ブロー成形などの任意の成形方法によって種々の成形品を円滑に製造することができる。得られた成形品では、良好な力学的特性が発現される。これらのため、本発明の熱可塑性樹脂組成物は、包装材料、家電・ＯＡ機器用のハウジング部材、自動車部品などの各種用途の素材などとして有用である。
【００２５】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。なお、以下の例中、数平均分子量およびブロック効率は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（以下、これをＧＰＣと略す）法により、標準ポリスチレン検量線を基準として求めた。
【００２６】
参考例１（ポリブタジエン−ポリメタクリル酸メチルジブロック共重合体の合成例）
内部を窒素置換した１リットルオートクレーブ中に、脱気、脱水処理したトルエン６９０ｍｌおよび１．３ｍｏｌ／ｌのｓｅｃ−ブチルリチウムを含有するシクロヘキサン溶液２．５ｍｌを加えた。この溶液に１，３−ブタジエンを６５．０ｇ加え、３５．０℃で３時間重合を行った。次に、生成した重合体の一部をサンプリングし分析を行った。分析はＧＰＣおよび核磁気共鳴吸収測定（以下、これをＮＭＲと略す）により行い、数平均分子量（以下、これを「Ｍｎ」と略す）、重量平均分子量／数平均分子量の比（以下、これを「Ｍｗ／Ｍｎ」と略す）および１，４−結合量（全１，３−ブタジエン単位基準における１，４−結合形態の１，３−ブタジエン単位の割合）を求めた。その結果、Ｍｎ＝１５５００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．０１、１，４−結合量＝９０．０％であることがわかった。
上記の重合後、得られた反応混合液を０℃に冷却し、１，２−ジメトキシエタン６．０ｍｌおよび０．７ｍｏｌ／ｌのイソブチルビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノキシ）アルミニウムを含有するトルエン溶液２３．２ｍｌを加え、１５分間攪拌した。次いで、得られた溶液を激しく攪拌しながら、これにメタクリル酸メチルを６５．０ｇ加えた。０℃で４時間攪拌下に重合を行った後、メタノール約１．０ｍｌを加えることにより、重合を停止させた。
【００２７】
得られた反応混合物中の溶媒を減圧下に除去することにより、重合体を取得した。ＧＰＣおよびＮＭＲで分析した結果、該重合体はポリブタジエン−ポリメタクリル酸メチルジブロック共重合体（ａ）であり、その重合体について、Ｍｎ＝３５４００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．０３であり、ポリブタジエンブロック／ポリメタクリル酸メチルブロックの重量比は４７／５３（ＮＭＲより）であり、重合の際のブロック効率は１００％（ＧＰＣより）であることを確認できた。
【００２８】
参考例２（ポリブタジエン水素添加物−ポリメタクリル酸メチルジブロック共重合体の合成例）
内部を窒素で置換した１リットルオートクレーブ中で、参考例１で得られたブロック共重合体（ａ）１００ｇを、脱気、脱水処理したトルエン６００ｍｌ中に溶解し、８０℃に昇温した。これにオクタン酸ニッケル／トリイソブチルアルミニウム＝１／３（モル比）からなる水素添加触媒を１２．０ｍｌ加え、１ＭＰａになるまで水素ガスを系内に供給し、その水素ガス圧を維持しながら２時間反応させた。
次いで、３０重量％過酸化水素水１．５ｍｌとクエン酸５．２ｇを加えることによって水素添加反応を停止させた。得られた反応混合物を蒸留水１５００ｍｌで３回洗浄し、得られた重合体溶液をメタノール４０００ｍｌ中に注いで重合体を凝固させた。凝固物を回収し、６０℃で１０時間真空乾燥することにより、水素添加された重合体を得た。
【００２９】
得られた重合体についてＮＭＲ測定を行ったところ、当初のポリブタジエンブロックに含まれていた炭素−炭素二重結合の９５％が水素添加され炭素−炭素飽和結合に変換されたポリブタジエン水素添加物−ポリメタクリル酸メチルジブロック共重合体（ｂ）が生成したことが確認された。
【００３０】
参考例３（ポリブタジエン水素添加物−ポリメタクリル酸メチルジブロック共重合体の合成例）
上記参考例１において、生成する重合体中のポリブタジエンブロック／ポリメタクリル酸メチルブロックの重量比が３／１となるように１，３−ブタジエンおよびメタクリル酸メチルの使用量を変更して重合反応を行う以外は、上記参考例１および２と同様にして重合反応操作、水素添加反応操作および後処理操作を行うことによって、ブロック効率１００％および水素添加反応率９５％で、ポリブタジエン水素添加物−ポリメタクリル酸メチルジブロック共重合体（ｃ）を得た。
【００３１】
参考例４（ポリブタジエン水素添加物−ポリメタクリル酸メチルジブロック共重合体の合成例）
上記参考例１において、生成する重合体中のポリブタジエンブロック／ポリメタクリル酸メチルブロックの重量比が１／３となるように１，３−ブタジエンおよびメタクリル酸メチルの使用量を変更して重合反応を行う以外は、上記参考例１および２と同様にして重合反応操作、水素添加反応操作および後処理操作を行うことによって、ブロック効率１００％および水素添加反応率９５％で、ポリブタジエン水素添加物−ポリメタクリル酸メチルジブロック共重合体（ｃ）を得た。
【００３２】
参考例５（ポリブタジエン水素添加物−ポリアクリル酸ｎ−ブチルジブロック共重合体の合成例）
上記参考例１におけると同様にして１，３−ブタジエン６５．０ｇを重合した後、−３０℃に冷却し、０．７ｍｏｌ／ｌのイソブチルビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノキシ）アルミニウムを含有するトルエン溶液４６．４ｍｌを加え、１５分間攪拌した。この溶液を激しく攪拌しながらアクリル酸ｎ−ブチルを６５．０ｇ加え、−３０℃で４時間撹拌下に重合を行った後、メタノール約１．０ｍｌを加えることにより重合を停止させた。得られた反応混合物中の溶媒を減圧下に除去することにより、重合体を取得した。
このようにして得られた重合体を使用する以外は上記参考例２と同様にして、ブロック効率９０％および水素添加反応率９５％でポリブタジエン水素添加物−ポリアクリル酸ｎ−ブチルブロック共重合体（ｅ）を得た。
【００３３】
参考例６（ポリブタジエン水素添加物−ポリメタクリル酸メチルジブロック共重合体の合成例）
上記参考例１において１，３−ブタジエンの重合時における溶媒としてトルエンの代わりにシクロヘキサン／ｎ−ヘキサン（体積比＝９７／３）混合溶媒４８０ｍｌを使用し、これに１，２−ジエトキシエタン０．２３ｍｌを添加してなる溶媒系中で１，３−ブタジエンを重合し、次いでメタクリル酸メチルの重合前にトルエン２１０ｍｌを添加すること以外は上記参考例１および２と同様にして、ブロック効率１００％および水素添加反応率９５％で、ポリブタジエンブロックにおける１，４−結合量が４０％であるポリブタジエン水素添加物−ポリメタクリル酸メチルジブロック共重合体（ｆ）を得た。
【００３４】
実施例１〜６
ポリ塩化ビニル樹脂（三菱化学ＭＫＶ株式会社製、「サンプレーン（ＦＡ７０ＨＢ）」）、ポリオレフィン系樹脂としてのエチレン−１−オクテン共重合樹脂（ダウケミカル社製、「エンゲージＥＧ８４５２」）、相容化剤としての参考例１〜５でそれぞれ得られたブロック共重合体（ａ）〜（ｅ）および老化防止剤としてのイルガノックス１０１０（チバガイギー社製）を、下記表１に示すように、ポリ塩化ビニル樹脂７０重量部に対してポリオレフィン系樹脂および相容化剤の総重量が３０重量部になり、老化防止剤が０．１重量部となるような割合で予備混合した後、二軸押出機を用いて２１０℃で溶融混練することにより、熱可塑性樹脂組成物のペレットを製造した。
このペレットを用いて射出成形品を作製し、その成形品について降伏強度、引張破断強さ、引張破断伸びなどの力学的特性をＪＩＳ Ｋ ７１１３に従って評価した。また、得られたペレットを用いて、キャピラリーレオメーター（安田精機製作所製、「モデル８０５２」）によりせん断速度２４．３ｓ−１の条件下における溶融粘度を測定した。さらに、射出成形品を破断し、その破断面における走査型電子顕微鏡観察に基づき、ポリオレフィン系樹脂相中に分散して分布しているポリ塩化ビニル系樹脂相の平均粒子径を測定した。該平均粒子径が小さいほど相容性が良好であると評価することができる。得られた測定結果を下記表２に示す。
【００３５】
実施例７
上記実施例１において、ポリオレフィン系樹脂としてエチレン−１−オクテン共重合樹脂の代わりにポリプロピレンとエチレン−プロピレン共重合ゴムとのリアクターアロイ（モンテル・エスディケー・サンライズ株式会社製、「キャタロイ（ＫＳ３５３Ｐ）」）を用い、ブロック共重合体として上記参考例１で得られたブロック共重合体（ａ）の代わりに上記参考例６で得られたブロック共重合体（ｆ）を用いる点以外は同様にして、熱可塑性樹脂組成物のペレットを得た。また、得られた熱可塑性樹脂組成物について、実施例１と同様にして、力学的特性（降伏強度、引張破断強さおよび引張破断伸び）、溶融粘度およびポリオレフィン系樹脂相中に分散して分布しているポリ塩化ビニル系樹脂相の平均粒子径を測定した。得られた測定結果を下記表２に示す。
【００３６】
比較例１
上記実施例１において、ブロック共重合体の代わりにエチレン−アクリル酸エチルランダム共重合体（エチレン単位／アクリル酸エチル単位の重量比：７５／２５；ＭＦＲ：１．６）を用いる以外は同様にして、熱可塑性樹脂組成物のペレットを得た。また、得られた熱可塑性樹脂組成物について、実施例１と同様にして、力学的特性（降伏強度、引張破断強さおよび引張破断伸び）、溶融粘度およびポリオレフィン系樹脂相中に分散して分布しているポリ塩化ビニル系樹脂相の平均粒子径を測定した。得られた測定結果を下記表２に示す。
【００３７】
比較例２
上記実施例１において、ポリ塩化ビニル樹脂（三菱化学ＭＫＶ株式会社製、「サンプレーン（ＦＡ７０ＨＢ）」）７０重量部、ポリオレフィン系樹脂としてのエチレン−１−オクテン共重合樹脂（ダウケミカル社製、「エンゲージＥＧ８４５２」）３０重量部および老化防止剤としてのイルガノックス１０１０の０．１重量部のみを使用する（ブロック共重合体は不使用）以外は同様にして、熱可塑性樹脂組成物のペレットを得た。また、得られた熱可塑性樹脂組成物について、実施例１と同様にして、力学的特性（降伏強度、引張破断強さおよび引張破断伸び）、溶融粘度およびポリオレフィン系樹脂相中に分散して分布しているポリ塩化ビニル系樹脂相の平均粒子径を測定した。得られた測定結果を下記表２に示す。
【００３８】
比較例３
上記実施例７において、ポリ塩化ビニル樹脂（三菱化学ＭＫＶ株式会社製、「サンプレーン（ＦＡ７０ＨＢ）」）７０重量部、ポリオレフィン系樹脂としてのポリプロピレンとエチレン−プロピレン共重合ゴムとのリアクターアロイ（モンテル・エスディケー・サンライズ株式会社製、「キャタロイ（ＫＳ３５３Ｐ）」）３０重量部および老化防止剤としてのイルガノックス１０１０の０．１重量部のみを使用する（ブロック共重合体は不使用）以外は同様にして、熱可塑性樹脂組成物のペレットを得た。また、得られた熱可塑性樹脂組成物について、実施例１と同様にして、力学的特性（降伏強度、引張破断強さおよび引張破断伸び）、溶融粘度およびポリオレフィン系樹脂相中に分散して分布しているポリ塩化ビニル系樹脂相の平均粒子径を測定した。得られた測定結果を下記表２に示す。
【００３９】
【表１】
【表２】
上記表２に示した実施例１〜６の本発明に従う熱可塑性樹脂組成物の測定結果と、ブロック共重合体（III）が添加されていない点で本発明とは相違する比較例２の熱可塑性樹脂組成物の測定結果との対比；および実施例７の本発明に従う熱可塑性樹脂組成物の測定結果と、ブロック共重合体（III）が添加されていない点で本発明とは相違する比較例３の熱可塑性樹脂組成物の測定結果との対比により、特定のブロック共重合体（III）を含有する本発明の熱可塑性樹脂組成物では、該ブロック共重合体（III）を含有しない場合（ポリオレフィン系樹脂およびポリ塩化ビニル系樹脂からなる熱可塑性樹脂組成物）に比べて、力学的特性（引張破断強さ、引張破断伸びおよび降伏強度）およびポリオレフィン系樹脂とポリ塩化ビニル系樹脂との間の相容性が、いずれも大幅に向上することがわかる。また、本発明の熱可塑性樹脂組成物では、該ブロック共重合体（III）を含有しない点で本発明とは相違する熱可塑性樹脂組成物と同程度の溶融粘度を有することから、ブロック共重合体（III）の添加に係わらず良好な溶融成形性が維持されていることがわかる。
【００４２】
また、上記表２に示した実施例１〜６の本発明に従う熱可塑性樹脂組成物の測定結果と、ブロック共重合体（III）の代わりに他の共重合体を使用した点で本発明とは相違する比較例１の熱可塑性樹脂組成物の測定結果との対比により、特定のブロック共重合体（III）を含有する本発明の熱可塑性樹脂組成物では、他の改質剤を含有する熱可塑性樹脂組成物に比べて、力学的特性（引張破断強さ、引張破断伸びおよび降伏強度の内の少なくとも一つ）およびポリオレフィン系樹脂とポリ塩化ビニル系樹脂との間の相容性が、いずれも大幅に向上することがわかる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明のポリオレフィン系樹脂（Ｉ）、ポリ塩化ビニル系樹脂（II）および特定のブロック共重合体（III）からなる熱可塑性樹脂組成物は、力学的特性、溶融成形性などに優れることから、各種用途の成形品の素材として有用である。
Claims (2)
- ポリオレフィン系樹脂（Ｉ）、ポリ塩化ビニル系樹脂（II）およびブロック共重合体（III）からなり、該ブロック共重合体（III）が、少なくとも１種のメタクリル酸エステル単位またはアクリル酸エステル単位からなる重合体ブロック（Ａ）および少なくとも１種の共役アルカジエン単位からなり、少なくとも一部の炭素−炭素二重結合が水素添加されて炭素−炭素飽和結合に変換されていてもよい重合体ブロック（Ｂ）を含有するブロック共重合体であり、
ブロック共重合体（III）の含有量が、ポリオレフィン系樹脂（Ｉ）およびポリ塩化ビニル系樹脂（II）の含有量の和１００重量部に対して０．２〜５０重量部の範囲内である熱可塑性樹脂組成物。 - 少なくとも１種のメタクリル酸エステル単位またはアクリル酸エステル単位からなる重合体ブロック（Ａ）および少なくとも１種の共役アルカジエン単位からなり、少なくとも一部の炭素−炭素二重結合が水素添加されて炭素−炭素飽和結合に変換されていてもよい重合体ブロック（Ｂ）を含有するブロック共重合体（III）からなり、ポリオレフィン系樹脂（Ｉ）およびポリ塩化ビニル系樹脂（II）の含有量の和１００重量部に対して０．２〜５０重量部の範囲内で用いられる熱可塑性樹脂組成物用の添加剤。
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