JP4472195B2 - Environmentally disintegrating resin molding - Google Patents

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JP4472195B2 JP2001013069A JP2001013069A JP4472195B2 JP 4472195 B2 JP4472195 B2 JP 4472195B2 JP 2001013069 A JP2001013069 A JP 2001013069A JP 2001013069 A JP2001013069 A JP 2001013069A JP 4472195 B2 JP4472195 B2 JP 4472195B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、環境崩壊性樹脂成形体に関し、さらに詳しくは、力学物性と環境崩壊性のバランスに優れた環境崩壊性樹脂成形体に関する。
【0002】
【発明の技術的背景】
ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンや、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリアミドなどは、種々の方法により成形され、多方面の用途に供されている。しかし、これらの樹脂は、その化学的に安定であるため、これらが一度自然環境中に廃棄されると半永久的に残存するため、景観を損なうなどのゴミ問題を引き起こしている。
【0003】
このような問題を解決するため、環境中で生物代謝により崩壊する樹脂が開発されている。
このような樹脂としては、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ-β-ヒドロキシ酪酸、ポリ-ε-カプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネートなどの脂肪族ポリエステルや、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコールなどが知られており、成形加工性などの点で脂肪族ポリエステルが実用化されている。しかしながら、これらの樹脂は、実用上耐熱性、機械的強度などが充分であるとはいえず、例えば、ポリ乳酸などでは、結晶化速度が遅いため、耐熱性を持たせにくく、靱性に劣るため、実用的な強度を持つ容器用途には不向きであるなどの欠点をもつ。また、ポリ-ε-カプロラクトンは、耐衝撃性は高いが、融点が低く実用的であるとはいえない。
【0004】
【発明の目的】
本発明は、このような従来技術における問題点を解決するためなされたものであって、耐熱性、耐衝撃性などの実用的な物性に優れた環境崩壊性脂成形体を提供することを目的としている。
【0005】
【発明の概要】
本発明に係る環境崩壊性樹脂成形体は、下記一般式(I)で表されるオレフィン系ブロック共重合体(A)からなることを特徴としている;
PO-f-R …(I)
(式中、POは、炭素原子数が2〜20のオレフィンから導かれる繰返し単位からなり、重量平均分子量が2,000以上であるポリオレフィンセグメントを示し、fは、エーテル結合示し、Rは、連鎖重合反応で得られ、重量平均分子量が500以上であるポリラクチドセグメントを示す。)。
【0006】
また、本発明の他の態様に係る環境崩壊性樹脂成形体は、上記オレフィン系ブロック共重合体(A)と、該(A)以外の熱可塑性樹脂(B)とを含むオレフィン系重合体組成物(C)からなることを特徴としている。
【0007】
【発明の具体的説明】
以下、本発明に係る環境崩壊性樹脂成形体について具体的に説明する。
本発明に係る環境崩壊性樹脂成形体は、下記一般式(I)で表されるオレフィン系ブロック共重合体(A)からなる。
PO-f-R …(I)
式中、POは、炭素原子数が2〜20のオレフィンから導かれる繰返し単位からなるポリオレフィンセグメントであり、具体的には炭素原子数が2〜20のオレフィンから選ばれるオレフィンの単独重合体または共重合体である。このポリオレフィンセグメントが立体規則性を有する場合は、アイソタクティックポリオレフィン、シンジオタクティックポリオレフィンのいずれであってもよい。
【0008】
炭素原子数が2〜20のオレフィンとしては、例えば直鎖状または分岐状のα-オレフィン、環状オレフィン、芳香族ビニル化合物、共役ジエン、非共役ジエンなどが挙げられる。
直鎖状または分岐状のα-オレフィンとして具体的には、例えばエチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、3-メチル-1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、3-メチル-1-ペンテン、3-エチル-1-ペンテン、4,4-ジメチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ヘキセン、4,4-ジメチル-1-ヘキセン、4-エチル-1-ヘキセン、3-エチル-1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセン、1-エイコセンなどの炭素原子数2〜20、好ましくは2〜10のものが挙げられる。
【0009】
環状オレフィンとしては、シクロペンテン、シクロヘプテン、ノルボルネン、5-メチル-2-ノルボルネン、テトラシクロドデセン、ビニルシクロヘキサンなどの炭素原子数が3〜20、好ましくは5〜15のものが挙げられる。
芳香族ビニル化合物としては、例えばスチレン、およびα-メチルスチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、o,p-ジメチルスチレン、o-エチルスチレン、m−エチルスチレン、p-エチルスチレンなどのモノまたはポリアルキルスチレンが挙げられる。
【0010】
共役ジエンとしては、例えば1,3-ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、1,3-ペンタジエン、2,3-ジメチルブタジエン、4-メチル-1,3-ペンタジエン、1,3-ペンタジエン、1,3-ヘキサジエン、1,3-オクタジエンなどの炭素原子数が4〜20、好ましくは4〜10のものが挙げられる。
非共役ジエンとしては、例えば1,4-ペンタジエン、1,4-ヘキサジエン、1,5-ヘキサジエン、1,4-オクタジエン、1,5-オクタジエン、1,6-オクタジエン、1,7-オクタジエン、2-メチル-1,5-ヘキサジエン、6-メチル-1,5-ヘプタジエン、7-メチル-1,6-オクタジエン、4-エチリデン-8-メチル-1,7-ノナジエン、4,8-ジメチル-1,4,8-デカトリエン(DMDT)、ジシクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、ジシクロオクタジエン、メチレンノルボルネン、5-ビニルノルボルネン、5-エチリデン-2-ノルボルネン、5-メチレン-2-ノルボルネン、5-イソプロピリデン-2-ノルボルネン、6-クロロメチル-5-イソプロペンル-2-ノルボルネン、2,3-ジイソプロピリデン-5-ノルボルネン、2-エチリデン-3-イソプロピリデン-5-ノルボルネン、2-プロペニル-2,2-ノルボルナジエンなどの炭素原子数5〜20、好ましくは5〜10のものが挙げられる。
【0011】
このポリオレフィンセグメントは、重量平均分子量が通常2,000以上、好ましくは2,000〜10,000,000、より好ましくは10,000〜10,000,000、特に好ましくは10,000〜200,000の範囲にあることが望ましい。
ポリオレフィンセグメントとしては、エチレン単独重合体、エチレン・α-オレフィン共重合体などのエチレン系重合体;プロピレン単独重合体、プロピレン・α-オレフィン共重合体などのプロピレン系重合体;ブテン単独重合体、ブテン・エチレン共重合体などのブテン系重合体;4-メチル-1-ペンテン単独重合体などの4-メチル-1-ペンテン系重合体などが好ましい。
【0012】
上記一般式(I)中、fは、エーテル結合、エステル結合またはアミド結合であり、これらのうちエーテル結合であることが好ましい。このf部は、上記ポリオレフィンセグメントと下記官能性セグメントとを化学的に結合している。
なおfには、下記連鎖重合反応、例えばラジカル重合反応、開環重合反応またはイオン重合反応で形成された構造の一部が含まれる場合がある。
【0013】
上記一般式(I)中、Rは、ラジカル重合反応、開環重合反応またはイオン重合反応で得られる官能性セグメントであり、不飽和炭化水素を含む繰返し単位および/またはヘテロ原子を含む繰返し単位を含む官能性セグメントであることが好ましく、ラジカル重合反応または開環重合反応で得られることがより好ましい。また上記POとRとは、異なる重合体からなるセグメントであることが好ましい。
【0014】
官能性セグメントを形成する繰返し単位は、メチルメタクリレート(MMA)、エチルメタクリレート(EMA)、ブチルメタクリレート、ビニルアクリレート(VA)、ブチルアクリレート(BA)、スチレン、アクリロニトリル、ビニルアセテートなどのラジカル重合性モノマーから導かれる繰返し単位;ラクトン類、ラクタム類、2-オキサゾリン類、シクロエーテル類、例えばβ-プロピオラクトン、β-ブチロラクトン、δ-バレロラクトン、グリコライド、ラクチド、ε-カプロラクトン、α-ピロリドン、γ-ブチロラクタム、ε-カプロラクタム、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、エピクロロヒドリン、オキセタン、テトラヒドロフラン、オクタメチルシクロテトラシロキサンなどの開環重合性モノマーが挙げられる。
【0015】
また、イオン重合性モノマーとしては、(メタ)アクリル酸エステル、アクリロニトリル、アクリルアミドなどのアニオン重合性モノマーなどが挙げられる。
この官能性セグメントは、重量平均分子量(Mw)が通常500以上、好ましくは5,000〜1,000,000、より好ましくは2,000〜1,000,000、特に好ましくは10,000〜200,000の範囲にあることが望ましい。
【0016】
官能性セグメントとして具体的には、スチレン単独重合体、スチレン・無水マレイン酸共重合体などのスチレン系重合体、酢酸ビニルエステル系重合体;アクリル酸エステル系重合体;メチルメタクリレート単独共重合体などのメタクリル酸エステル系重合体;ビニルホルムアミド系重合体;アクリルアミド系重合体、環状エステル系重合体;環状アミド系重合体;環状エーテル系重合体;オキサゾリン系重合体;含フッ素系重合体などからなるセグメントが挙げられる。
【0017】
官能性セグメントは、オレフィン系ブロック共重合体(A)に対して、好ましくは0.01〜99.99重量%、好ましくは1〜99重量%、より好ましくは1〜95重量%、特に好ましくは10〜90重量%の量で含まれることが好ましい。
本発明で用いられるオレフィン系ブロック共重合体(A)のメルトフローレート(MFR;ASTM D 1238、230℃、荷重2.16kg)は、通常0.01〜200g/10分、好ましくは0.05〜100g/10分、さらに好ましくは0.05〜80g/10分であることが望ましい。
【0018】
本発明で用いられるオレフィン系ブロック共重合体(A)は、POが、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレンと炭素原子数3以上のα-オレフィンとのランダム共重合、プロピレンと炭素原子数4以上のα-オレフィンとのランダム共重合体のセグメントであることが好ましく、特にエチレンおよび炭素原子数4以上のα-オレフィンから選ばれるコモノマー含量が10モル%未満のポリプロピレン、炭素原子数3以上のα-オレフィンから選ばれるコモノマー含量が10モル%未満のポリエチレン、エチレン含量が10〜90モル%、炭素原子数3以上のα-オレフィン含量が90〜10モル%のランダム共重合体、プロピレン含量が10〜90モル%、炭素原子数4以上のα-オレフィン含量が90〜10モル%のランダム共重合体のセグメントであることが好ましく、fが、エーテル結合またはエステル結合であることが好ましく、Rが、ポリ乳酸、ポリグルコール酸、ε-ポリカプロラクトン、ポリエチレングリコールなどの開環重合で得られた官能性セグメントであることが好ましい。
【0019】
このようなオレフィン系ブロック共重合体(A)は、以下のようにして製造することができる。
本発明で用いられるオレフィン系ブロック共重合体(A)は、例えば、まず末端に13族元素が結合したポリオレフィンを製造し、次いで該ポリオレフィンの存在下に、連鎖重合反応、例えばラジカル重合反応、開環重合反応、イオン重合反応などの活性種を形成させてこれらの反応を行うことにより製造することができる。
【0020】
末端に13族元素が結合したポリオレフィンは、遷移金属による配位重合により製造することができ、例えば従来公知のオレフィン重合用触媒の存在下に、上述したような炭素原子数が2〜20のオレフィンを単独重合または共重合させることにより製造する。ここで製造されるポリオレフィンが、オレフィン系ブロック共重合体(A)のポリオレフィンセグメント(以下「PO部」ということがある。)となる。
【0021】
従来公知のオレフィン重合用触媒としては、TiCl3系触媒、MgCl2担持型TiCl4系触媒、メタロセン系触媒、ポストメタロセン系触媒などが挙げられ、メタロセン系触媒を用いることが好ましい。
好ましく用いられるメタロセン系触媒としては、従来公知のメタロセン系触媒が挙げられ、メタロセン系触媒の例としては、チタン、バナジウム、クロム、ジルコニウム、ハフニウムなどの遷移金属のメタロセン化合物が挙げられる。メタロセン化合物は、使用条件下で液状のものでも固体状のものでも使用することができる。また、これらは単一化合物である必要はなく、他の化合物に担持されていてもよいし、他の化合物との均質混合物であってもよく、さらに他の化合物との錯化合物や複化合物であってもよい。
【0022】
ポリオレフィンの製造には、従来公知のメタロセン系触媒の中でも、C2対称またはC1対称を有するキラルな構造のメタロセン化合物を使用することが好ましい。
C2対称を有するキラルな構造のメタロセン化合物としては、rac-エチレン-ビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、rac-エチレン-ビス(テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス(2,3,5-トリメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス[1-(4-フェニルインデニル)]ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス[1-(2-メチル-4-フェニルインデニル)]ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-[2-メチル-4-(1-ナフチル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-[2-メチル-4-(2-ナフチル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-[2-メチル-4-(1-アントラセニル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-[2-メチル-4-(9-アントリル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-[2-メチル-4-(9-フェナントリル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-[2-メチル-4-(o-クロロフェニル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-[2-メチル-4-(ペンタフルオロフェニル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス[1-(2-エチル-4-フェニルインデニル)]ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-[2-エチル-4-(1-ナフチル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-[2-エチル-4-(9-フェナントリル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス[1-(2-n-プロピル-4-フェニルインデニル)]ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-[2-n-プロピル-4-(1-ナフチル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-[2-n-プロピル-4-(9-フェナントリル)インデニル]}ジルコニウムジクロリドなどを好ましい例として挙げることができる。
【0023】
C1対称を有するキラルな構造のメタロセン化合物としては、エチレン[2-メチル-4-(9-フェナントリル)-1-インデニル](9-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、エチレン[2-メチル-4-(9-フェナントリル)-1-インデニル](2,7-ジメチル-9-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレン(9-フルオレニル)(3-t-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルシリレン(9-フルオレニル)(3-t-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリドなどを好ましい例として挙げることができる。
【0024】
また、従来公知のメタロセン化合物の中で好ましくは使用されるメタロセン化合物としては、置換シクロペンタジエニル基を1個のみ有するメタロセン化合物も挙げられる。
例えば(第3級ブチルアミド)(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)-1,2-エタンジイルジルコニウムジクロリド、(第3級ブチルアミド)(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)-1,2-エタンジイルチタンジクロリド、(メチルアミド)(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)-1,2-エタンジイルジルコニウムジクロリド、(メチルアミド)(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)-1,2-エタンジイルチタンジクロリド、(エチルアミド)(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)メチレンチタンジクロリド、(第3級ブチルアミド)ジメチル(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)シランチタンジクロリド、(第3級ブチルアミド)ジメチル(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)シランジルコニウムジベンジル、(ベンジルアミド)ジメチル(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)シランチタンジクロリド、(フェニルホスフィド)ジメチル(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)シランジルコニウムジベンジルなど。
【0025】
さらに従来公知のメタロセン化合物の中で好ましくは使用されるメタロセン化合物としては、置換シクロペンタジエニル基を2個有し、この2個のシクロペンタジエニルが(置換)アルキレン、(置換)シリレンなどの結合基で結合されていないメタロセン化合物も挙げられる。
例えば、ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムエトキシクロリド、ビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムビス(トリフルオロメタンスルホナト)、ビス(エチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(メチルエチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(メチルプロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(メチルブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(メチルブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムビス(メタンスルホナト)、ビス(トリメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ヘキシルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリドなど。
【0026】
上記メタロセン化合物は、単独で用いても2種類以上を組み合わせて用いてもよく、TiCl3系触媒、MgCl2担持型TiCl4系触媒、ポストメタロセン系触媒などの他のオレフィン系重合用触媒と組み合わせて用いてもよい。
ポリオレフィンの製造の際には、メタロセン化合物は、下記有機金属触媒成分と組み合わせて使用される。また、TiCl3系触媒、MgCl2担持型TiCl4系触媒またはポストメタロセン系触媒が使用される場合も下記有機金属触媒成分と組み合わせて使用される。
【0027】
ポストメタロセン触媒は、窒素原子または酸素原子を配位子中に含有する遷移金属錯体であり、該遷移金属錯体としては従来公知のものが好ましく使用される。ポストメタロセン触媒触媒の例としては、以下の文献に記載されているような遷移金属錯体が挙げられる。
1) M.Brookhart et al.,J.Am.Chem.Soc.1995,117,6414-6415
2) M.Brookhart et al.,J.Am.Chem.Soc.1996,118,267-268
3) D.H.McConville et al.,Macromolecules 1996,29,5241-5243
4) R.F.Jordan et al.,Organometallics 1997,16,3282-3302
5) R.H.Grubbs et al.,Organometallics 1998,17,3149-3151
6) S.Collins et al.,Organometallics 1999,18,2731-2733
7) M.S.Eisen et al.,Organometallics 1998,17,3155-3157
8) M.S.Eisen et al.,J.Am.Chem.Soc.1998,120,8640-8636
9) R.F.Jordan et al.,J.Am.Chem.Soc.1997,119,8125-8126
10) K.Hakala et al.,Macromol.Rapid Commun.18,634-638(1997)
有機金属触媒成分は、周期表第13族から選ばれる元素を含むものが好ましく、中でも、有機アルミニウム化合物、有機ホウ素化合物、周期表第1族元素とアルミニウムまたはホウ素との錯アルキル化合物などが好ましく挙げられる。
【0028】
有機アルミニウム化合物としては、例えば、下記一般式で示される化合物を例示することができる。
a n AlX3-n
(式中、Ra は炭素原子数1〜12の炭化水素基を示し、Xはハロゲンまたは水素を示し、nは0〜3である。)
a は、炭素原子数1〜12の炭化水素基、例えばアルキル基、シクロアルキル基またはアリール基であるが、具体的には、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、イソブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、フェニル、トリルなどである。
【0029】
このような有機アルミニウム化合物として具体的には、
トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリ2-エチルヘキシルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム;
トリイソプレニルアルミニウムなどのトリアルケニルアルミニウム;
ジメチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、ジイソプロピルアルミニウムクロリド、ジイソブチルアルミニウムクロリド、ジメチルアルミニウムブロミドなどのジアルキルアルミニウムハライド、メチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムセスキクロリド、イソプロピルアルミニウムセスキクロリド、ブチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムセスキブロミドなどのアルキルアルミニウムセスキハライド;
メチルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムジクロリド、イソプロピルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムジブロミドなどのアルキルアルミニウムジハライド;
ジエチルアルミニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイドライド、エチルアルミニウムジハイドライドなどのアルキルアルミニウムハイドライドなどが挙げられる。
【0030】
また有機アルミニウム化合物として、下記一般式で示される化合物を用いることもできる。
a n AlY3-n
上記式において、Ra は上記と同様であり、
Yは、−ORb基、−OSiRc 3基、−OAlRd 2基、−NRe 2基、−SiRf 3基または−N(Rg)AlRh 2基であり、nは1〜2であり、Rb、Rc、RdおよびRh は、メチル、エチル、イソプロピル、イソブチル、シクロヘキシル、フェニルなどであり、Reは水素原子、メチル、エチル、イソプロピル、フェニル、トリメチルシリルなどであり、RfおよびRgはメチル、エチルなどである。
【0031】
このような有機アルミニウム化合物として具体的には、以下のような化合物を例示できる。
(i)Ra n Al(ORb3-n で表される化合物、例えば
ジメチルアルミニウムメトキシド、ジエチルアルミニウムエトキシド、ジイソブチルアルミニウムメトキシドなど、
(ii)Ran Al(OSiRc3-n で表される化合物、例えば
Et2Al(OSiMe3)、(iso-Bu)2Al(OSiMe3)、(iso-Bu)2Al(OSiEt3)など、
(iii)Ra n Al(OAlRd 23-n で表される化合物、例えば
Et2AlOAlEt2、(iso-Bu)2AlOAl(iso-Bu)2 など、
(iv)Ra n Al(NRe 23-n で表される化合物、例えば
Me2AlNEt2、Et2AlNHMe、Me2AlNHEt 、Et2AlN(Me3Si)2 、(iso-Bu)2AlN(Me3Si)2 など、
(v)Ra n Al(SiRf 33-n で表される化合物、例えば
(iso-Bu)2AlSiMe3など、
(vi)Ra n Al〔N(Rg )−AlRh 2 3-n で表される化合物、例えば
Et2AlN(Me)−AlEt2(iso-Bu)2、AlN(Et)Al(iso-Bu)2 など。
【0032】
またこれに類似した化合物、例えば酸素原子、窒素原子を介して2以上のアルミニウムが結合した有機アルミニウム化合物を挙げることができる。
具体的には、(C25)2AlOAl(C25)2 、(C49)2AlOAl(C49)2、(C25)2AlN(C25)Al(C25)2 など。
さらにメチルアルミノキサン、エチルアルミノキサン、プロピルアルミノキサン、ブチルアルミノキサンなどのアルミノキサン類を挙げることができる。
【0033】
また、下記一般式で表されるの有機アルミニウム化合物を用いることもできる。
aAlXY
(式中、Ra、X、Yは上記と同様である)
有機ホウ素化合物としては、トリフェニルボロン、トリス(4-フルオロフェニル)ボロン、トリス(3,5-ジフルオロフェニル)ボロン、トリス(4-フルオロメチルフェニル)ボロン、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボロン、トリス(p-トリル)ボロン、トリス(o-トリル)ボロン、トリス(3,5-ジメチルフェニル)ボロン、テキシルボラン、ジシクロヘキシルボラン、ジシアミルボラン、ジイソピノカンフェニルボラン、9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナン、ジメチルボラン、ジクロロボラン、カテコールボラン、B-ブロモ-9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナン、ボラン-トリエチルアミン錯体、ボラン-メチルスルフィド錯体などが挙げられる。
【0034】
また、有機ホウ素化合物としてイオン性ホウ素化合物を使用してもよい。このような化合物としては、トリエチルアンモニウムテトラ(フェニル)ホウ素、トリプロピルアンモニウムテトラ(フェニル)ホウ素、トリメチルアンモニウムテトラ(p-トリル)ホウ素、トリメチルアンモニウムテトラ(o-トリル)ホウ素、トリ(n-ブチル)アンモニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)ホウ素、トリプロピルアンモニウムテトラ(o,p-ジメチルフェニル)ホウ素、トリ(n-ブチル)アンモニウムテトラ(p-トリフルオロメチルフェニル)ホウ素、N,N-ジメチルアニリニウムテトラ(フェニル)ホウ素、ジシクロヘキシルアンモニウムテトラ(フェニル)ホウ素、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N-ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ビス[トリ(n-ブチル)アンモンニウム]ノナボレート、ビス[トリ(n-ブチル)アンモンニウム]デカボレートなどを挙げることができる。
【0035】
周期表第1族元素とアルミニウムとの錯アルキル化物としては、下記一般式で表される化合物が例示できる。
1 AlRj 4
(式中、M1は、Li、NaまたはKを示し、Rjは、炭素原子数1〜15の炭化水素基を示す。)
具体的には、LiAl(C25)4、LiAl(C715)4 などが挙げられる。
【0036】
有機ホウ素化合物および周期表第1族元素とホウ素との錯アルキル化物としては、前述の有機アルミニウム化合物および周期表第1族元素とアルミニウムとの錯アルキル化物のアルミニウムをホウ素で置換した構造の化合物を挙げることができる。
上記有機金属触媒成分は、1種単独でまたは2種以上組み合わせて用いることができる。
【0037】
有機金属触媒成分は、水素−13族元素結合を有する化合物と、トリアルキルアルミニウムまたはアルミノキサン類またはイオン性ホウ素化合物とを組合わせて用いることが好ましく、該水素−13族元素結合を有する化合物は、水素−ホウ素結合を有する化合物であることが好ましい。これらの化合物は混合した後に重合に用いるか、トリアルキルアルミニウムまたはアルミノキサン類またはイオン性ホウ素化合物のみを用いて重合を開始した後に、水素−13族元素結合を有する化合物を重合系に添加することが好ましい。
【0038】
水素−13族元素結合を有する化合物としては、例えば有機アルミニウム化合物のうちジエチルアルミニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイドライド、エチルアルミニウムジハイドライドなどが挙げられ;有機ホウ素化合物のうち9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナン、ジメチルボラン、ジクロロボラン、カテコールボランなどが挙げられる。
【0039】
上記のようなオレフィン重合用触媒は、予備重合をしてもよい。予備重合を行う方法に特に制限はないが、例えば不活性溶媒の共存下で行うことができ、不活性溶媒にオレフィンおよび各触媒成分を加え、比較的温和な条件下で予備重合を行うことが好ましい。この際、生成した予備重合体が重合媒体に溶解する条件下に行ってもよいし、溶解しない条件下に行ってもよいが、好ましくは溶解しない条件下に行う。
【0040】
予備重合に用いられるオレフィンとしては、炭素原子数2以上のα-オレフィンが挙げられ、具体的には、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、3-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ペンテン、3-エチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、4,4-ジメチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ヘキセン、4,4-ジメチル-1-ヘキセン、4-エチル-1-ヘキセン、3-エチル-1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセン、1-エイコセンなどが挙げられる。これらは2種以上併用してもよい。また予備重合で用いられるα-オレフィンは、後述するオレフィン重合で用いられるα-オレフィンと同一であっても、異なっていてもよいが、オレフィン重合に用いるオレフィンと同一のものが好ましい。
【0041】
また上記不活性溶媒として具体的には、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、灯油などの脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタンなどの脂環族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素;エチレンクロリド、クロルベンゼンなどのハロゲン化炭化水素などが挙げられる。これらは組み合わせて用いてもよい。
【0042】
これらの不活性溶媒のうちでは、特に脂肪族炭化水素を用いることが好ましい。予備重合は、α-オレフィンが液状となる状態で行うこともできるし、気相条件下で行うことも可能である。また予備重合は、バッチ式、半連続式、連続式のいずれにおいても行うことができる。さらに予備重合では、本重合における系内の触媒濃度よりも高い濃度の触媒を用いることが好ましい。
【0043】
上記オレフィン系ブロック共重合体(A)のPO部となるポリオレフィンは、上記のようなオレフィン重合用触媒の存在下に、上述したような炭素原子数2〜20のオレフィンを単独重合または共重合(以下、単に「オレフィン重合」ということがある。)させて得られる。
オレフィン重合は、溶液重合、懸濁重合などの液相重合法あるいは気相重合法のいずれにおいても実施することができる。縣濁重合の反応溶媒としては、前述の不活性溶媒を用いることもできるし、反応温度において液状のオレフィンを用いることもできる。反応温度は、通常−50℃〜200℃、好ましくは0℃〜150℃の範囲である。重合圧力は、通常0.1〜100atm、好ましくは1〜50atmである。オレフィン重合はバッチ式、半連続式、連続式のいずれにおいても行うことができ、2段以上に分けて行う場合は、反応条件は同じであっても異なっていてもよい。
【0044】
オレフィン重合では、重量平均分子量が通常2,000以上、好ましくは2,000〜1,000,000のポリオレフィンを製造する。この際、一般的な分子量調節剤である分子状水素を重合系に存在させないことが好ましく、分子量の調節は、上記有機金属触媒成分の濃度、重合温度、オレフィンの濃度(重合圧力)のいずれか1種以上を制御することによって行うことが好ましい。分子量を調製する方法として具体的には、例えば分子状水素が実質的に存在しない縣濁重合において、上記有機金属触媒成分の濃度を増大させると、得られるポリオレフィンの分子量を低下させることができ、また分子状水素が実質的に存在しない縣濁重合において、重合温度を高めると、得られるポリオレフィンの分子量を低下させることができる。
【0045】
上記のようにして得られたポリオレフィンの片末端は、13族元素が結合した末端または不飽和結合末端である。ポリオレフィンの片末端が13族元素が結合した末端であるか、不飽和結合末端であるかは、用いられる有機金属触媒成分の種類および/または量、重合温度などの重合条件による。
ポリオレフィンの片末端が不飽和結合末端である場合には、13族元素含む化合物を反応させて13族元素が結合した末端に変換する。なお、得られたポリオレフィンが、片末端に13族元素が結合したものと、片末端が不飽和結合末端であるものとの混合物である場合にも、必要に応じて、片末端が不飽和結合末端であるポリオレフィンの末端を13族元素が結合した末端に変換してもよい。
【0046】
反応に用いられる13族元素含む化合物は、前述の有機化合物触媒成分として例示した化合物の中から選ばれ、有機アルミニウム化合物または有機ホウ素化合物として例示した化合物が好ましく用いられる。中でも、トリアルキルアルミニウム、ジアルキルアルミニウムハイドライドまたは1つ以上の水素−ホウ素結合を有するホウ素化合物であることがより好ましく、1つ以上の水素−ホウ素結合を有するホウ素化合物であることが特に好ましい。最も好ましい化合物としては、9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナンが挙げられ、該9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナンはモノマーであってもダイマーであってもよい。
【0047】
片末端が不飽和結合末端であるポリオレフィンと、13族元素含む化合物との反応は、例えば以下のようにして行われる。
▲1▼末端がビニリデン基であるポリプロピレン0.1〜50gと、ジイソブチルアルミニウムハイドライドの0.01〜5モル/リットル−オクタン溶液を5〜1000ミリリットルとを混合し、0.5〜6時間還流させる。
▲2▼末端がビニリデン基であるポリプロピレン0.1〜50gと、5〜1000ミリリットルの無水テトラヒドロフランと、0.1〜50ミリリットルの9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナンの0.05〜10モル/リットル−テトラヒドロフラン溶液とを混合し、20〜65℃で0.5〜24時間撹拌する。
【0048】
以上のようにしてオレフィン系ブロック共重合体(A)のPO部となるポリオレフィンを製造する。得られたポリオレフィンの片末端には13族元素が結合している。該13族元素はホウ素であることが好ましい。
次に、上記片末端に13族元素が結合したポリオレフィンの存在下に、ラジカル重合反応、開環重合反応、イオン重合反応などの連鎖重合活性種を形成させてこれらの反応を行いオレフィン系ブロック共重合体(A)を製造する。この反応により、末端に結合した13族元素とポリオレフィンセグメントとの間にf部が形成され、またラジカル重合反応、開環重合反応、イオン重合反応などの連鎖重合反応により製造される重合体が、官能性セグメント(以下「R部」ということがある。)となる。なおf部には、ラジカル重合反応、開環重合反応、イオン重合反応などの連鎖重合反応で形成された構造の一部が含まれる場合がある。
【0049】
この重合反応は、例えば以下のようにして行われる。
(1)ポリオレフィンの片末端に結合された13族元素がホウ素である場合、ラジカル重合性モノマーの存在下に炭素−ホウ素結合部を分子状酸素で酸化することによってラジカルを発生させラジカル重合反応を行う。
具体的には、片末端にホウ素が結合したポリオレフィンをラジカル重合性モノマーの存在下に分子状酸素で酸化する。これによって末端のホウ素がパーオキシボラン(-O-O-B)に変換される。該パーオキシボランは、ラジカル重合性モノマーの存在下に撹拌されることでO-O結合が開裂してラジカルを発生し、生成されたアルコキシラジカル(-O*)が開始剤となってラジカル重合性モノマーのラジカル重合が進行する。
【0050】
ラジカル重合性モノマーとしては、メチルメタクリレート(MMA)、エチルメタクリレート(EMA)、ブチルメタクリレート、ビニルアクリレート(VA)、ブチルアクリレート(BA)、スチレン、アクリロニトリル、ビニルアセテートなどが挙げられる。これらのラジカル重合性モノマーは、単独で用いても2種以上組み合わせて用いてもよい。
【0051】
ラジカル重合の停止は、メタノール中でポリマーを沈殿させることによって行うことができる。以上のようにしてf部がエーテル結合またはエステル結合であり、R部がラジカル重合体であるオレフィン系ブロック共重合体(A)を製造することができる。
(2)ポリオレフィンの片末端に結合された13族元素がアルミニウムである場合、炭素−アルミニウム結合部を分子状酸素で酸化することにより活性種を発生させ開環重合反応を行う。
【0052】
具体的には、炭素−アルミニウム結合部を分子状酸素で酸化し、これによってPO部末端のアルミニウムをアルミニウムオキサイド(-O-Al)に変換する。これによって得られたアルミニウムオキサイドを活性種として開環重合性モノマーを開環重合させる。
開環重合性モノマーとしては、ラクトン類、ラクタム類、2-オキサゾリン類、シクロエーテル類などがあり、具体的にはβ-プロピオラクトン、β-ブチロラクトン、δ-バレロラクトン、グリコライド、ラクチド、ε-カプロラクトン、α-ピロリドン、γ-ブチロラクタム、ε-カプロラクタム、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、エピクロロヒドリン、オキセタン、テトラヒドロフラン、オクタメチルシクロテトラシロキサンなどが挙げられる。これらの開環重合性モノマーは、単独で用いても2種以上組み合わせて用いてもよい。
【0053】
開環重合反応は、通常0〜100℃の温度で30分間〜12時間、好ましくは1時間〜6時間行われる。開環重合反応の停止は、メタノール中でポリマーを沈殿させることによって行うことができる。以上のようにしてf部がエーテル結合またはエステル結合であり、R部が開環重合体であるオレフィン系ブロック共重合体(A)を製造することができる。
(3)ポリオレフィンの片末端に結合された13族元素を、水酸基、アミノ基、アルデヒド基またはハロゲンに変換した後に、開環重合活性種を生成させて開環重合反応を行う。
【0054】
開環重合活性種の生成は、例えば片末端にホウ素が結合されたポリオレフィンに、水酸化ナトリウム溶液と過酸化水素溶液とを加えて40℃〜50℃で3〜5時間反応させてホウ素を水酸基に変換し、これにブチルリチウムを反応させた後にジエチルアルミニウムクロライドを反応させて、水酸基をアルミニウムオキサイドに変換することによって行うことができる。
【0055】
このような方法で得られたアルミニウムオキサイドを活性種として上記開環重合性モノマーを開環重合反応させる。開環重合反応は、上記(2)の方法と同様にして行われる。また、アルミニウムオキサイドの代わりに他の金属アルコキサイドや金属ハロゲン化物や金属アミンをポリオレフィンの片末端に結合させて開環重合反応の活性種としてもよい。アルミニウムオキサイド以外の活性種は、ポリオレフィンの片末端に結合させた水酸基、アミノ基、アルデヒド基またはハロゲンを利用して生成させる。これらのなかでは、アルミニウムオキサイドを活性種として用いることが好ましい。以上のようにしてf部がエーテル結合、エステル結合またはアミド結合であり、R部が開環重合体であるオレフィン系ブロック共重合体(A)を製造することができる。
【0056】
また、イオン重合反応の例として、例えばアニオン重合反応をする場合、上記末端に水酸基を有するポリオレフィンを、例えば末端にリチウム、カリウム、ナトリウム、リン含有基などを有するポリオレフィンに変換した後、アニオン重合可能なモノマーを重合することで得ることができる。以下に例として、末端にリチウムを有するポリオレフィンを用いて、R部がアニオン重合体であるセグメントの例として、(メタ)アクリル酸エステルを有するブロック共重合体を製造する方法を記載する。
【0057】
末端にリチウムを有するポリオレフィンの調製
末端にリチウムを有するポリオレフィンは、上記末端に水酸基を有するポリオレフィンと有機リチウム化合物とを反応させることにより得られる。末端に水酸基を有するポリオレフィンと有機リチウム化合物との反応は、通常溶媒中で行われる。
【0058】
有機リチウム化合物としては、ブチルリチウム、プロピルリチウム、エチルリチウム、メチルリチウムなどのアルキルリチウム;ブトキシリチウム、プロポキシリチウム、エトキシリチウム、メトキシリチウムなどのアルコキシリチウムなどが挙げられる。本発明においては、アルキルリチウムがより好ましく用いられる。
【0059】
反応に用いる溶媒としては、不活性炭化水素媒体として例示した炭化水素と同様のものが挙げられる。
末端に水酸基を有するポリオレフィンと有機リチウム化合物とを反応させるに際し、有機リチウム化合物は、ポリオレフィン末端の水酸基1モルに対し、0.1〜100モル、好ましくは0.2〜10モルの範囲で用いられる。反応温度は、通常−100〜100℃、好ましくは0〜80℃であり、反応時間は通常0.1〜48時間、好ましくは0.5〜12時間である。
【0060】
このようにして下記一般式(II)で表される末端にリチウムを有するポリオレフィンを製造する。
PO−O−Li …(II)
式中、POは重量平均分子量が1,000〜10,000,000、好ましくは3,000〜1,000,000、より好ましくは5,000〜500,000であるポリオレフィンセグメントを示す。またこの末端Liポリオレフィンは、Mw/Mnが2以上、好ましくは3〜15、より好ましくは4〜14の範囲にあることが望ましい。
【0061】
ブロック共重合体の製造
次に、上記末端Liポリオレフィンの存在下に例えば(メタ)アクリル酸エステルをアニオン重合させて、ポリオレフィンセグメントと(メタ)アクリル酸エステルセグメントとからなるポリオレフィン系ブロック共重合体を得る。
重合は溶媒と末端Liポリオレフィンと(メタ)アクリル酸エステルとを混合するか、または末端Liポリオレフィンと液状の(メタ)アクリル酸エステルとを混合することにより行われる。末端Liポリオレフィンと溶媒と(メタ)アクリル酸エステルとを混合することによってアニオン重合活性種を形成させることができる。
【0062】
溶媒としては、例えばヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサンなどの脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水素;ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン(THF)、モノグリム、ジグリムなどのエーテル系溶媒などが用いられる。これらの溶媒は、1種単独または2種以上組み合わせて用いることができる。中でも、芳香族炭化水素とエーテル系溶媒が好ましく用いられる。
【0063】
(メタ)アクリル酸エステルとしては、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、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、アクリル酸ビニル、メタクリル酸2-メトキシエチル、メタクリル酸2-(N,N-ジエチルアミノ)エチルなどが挙げられる。これらの(メタ)アクリル酸エステルは、1種単独または2種以上組み合わせて用いることができる。(メタ)アクリル酸エステルの組合せとしては、アクリル酸エステルから選ばれる2種以上、メタクリル酸エステルから選ばれる2種以上、アクリル酸エステルから選ばれる1種以上とメタクリル酸エステルから選ばれる1種以上との組合せが挙げられる。
【0064】
また、重合に際してトリフェニルホスフィン、α,α'-ジピリジル、ヘキサメチルホスホロアミド(HMPA)、四塩化チタン、アルキルリチウム、アルコキシリチウムなどのアニオン重合活性種の形成に有用な化合物を添加してもよい。
重合は、通常−100℃〜100℃、好ましくは−80℃〜80℃、より好ましくは−70℃〜70℃の重合温度で、1分間〜500時間、好ましくは10分間〜300時間、より好ましくは15分間〜150時間かけて実施される。この重合においては、末端Liポリオレフィンは、0.001〜100モル/リットル、好ましくは0.005〜50モル/リットル、より好ましくは0.01〜10モル/リットル、さらに好ましくは0.1〜5モル/リットルの濃度で使用される。また(メタ)アクリル酸エステルは、通常0.001〜500モル/リットル、好ましくは0.005〜300モル/リットル、より好ましくは0.01〜150モル/リットルの濃度で使用される。
【0065】
上記のような重合により立体規則性を有するポリ(メタ)アクリル酸エステルセグメントを製造することが好ましい。すなわちトリアドシンジオタクティシティー(rr)が70%以上またはトリアドアイソタクティシティー(mm)が70%以上である立体規則性ポリ(置換アクリル酸エステル)が好ましい。
なおrrおよびmmは、サンプルをnitrobenzene-d5に溶解して、1H-NMRを測定し、それぞれ0.85、1.05、1.25ppm付近に検出されるrr、mr、mmのピーク面積の総和に対するrrのピーク面積またはmmのピーク面積の比率により求める。
【0066】
以上のようにして、ポリオレフィンセグメント(PO)とポリ(メタ)アクリル酸エステルセグメントとが化学的に結合したブロック共重合体を含むポリマーを製造できるが、このポリマーが上記ポリオレフィンセグメントとポリ(メタ)アクリル酸エステルセグメントとが化学的に結合したポリマーを含んでいるかどうかは、例えば得られたポリマーの分子量、有機溶媒への溶解度、または、分光学的解析によって判断することができる。すなわち、本発明の方法で得られるポリマーの分子量が上記末端LiポリオレフィンのPOの分子量に対して高い値を示すこと、本発明の方法で得られるオレフィン系ブロック共重合体ポリマーのポリオレフィンセグメントに相当するポリマーと該ポリマーのアニオン重合によって製造されるポリマーのセグメントに相当するポリマーとの混合物が示す有機溶媒への溶解挙動が、本発明の方法で得られるオレフィン系ブロック共重合体の有機溶媒への溶解挙動とは異なっていること、または、本発明の方法で得られるオレフィン系ブロック共重合体の末端構造を13C-NMRで解析してポリオレフィンセグメントとアニオン重合によって製造されるポリマーのポリ(メタ)アクリル酸エステルセグメントとの化学的結合に由来するピークを検出することによって目的とするブロック共重合体が製造できたものと判断することができる。
【0067】
上記のようなラジカル重合反応、開環重合反応、イオン重合反応などの連鎖重合反応では、重量平均分子量が通常500以上、好ましくは5000〜1,000,000の重合体を製造する。
本発明に係る環境崩壊性樹脂成形体は、上記のようなオレフィン系ブロック共重合体(A)から形成されている。オレフィン系ブロック共重合体(A)は、充填材、核材、その他樹脂に使用されるものとして従来公知の添加剤を任意の割合で含んでいてもよい。
【0068】
また本発明に係る環境崩壊性樹脂成形体は、上記オレフィン系ブロック共重合体(A)と、該(A)以外の熱可塑性樹脂(B)とを含むオレフィン系重合体組成物(C)から形成されていてもよい。このオレフィン系重合体組成物(C)は、2種以上のオレフィン系ブロック共重合体(A)を含んでいてもよい。
また、このオレフィン系重合体組成物(C)は、オレフィン系ブロック共重合体(A)と、熱可塑性樹脂(B)に加えて、架橋剤、架橋促進剤、架橋助剤、軟化剤、粘着付与剤、老化防止剤、発泡剤、加工助剤、密着性付与剤、無機充填剤、有機フィラー、結晶核剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、帯電防止剤、着色剤、滑剤、難燃剤、ブルーミング防止剤などの添加剤を含んでいてもよい。また、架橋、発泡などの2次変性をしてもよい。
【0069】
熱可塑性樹脂(B)としては、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアセタール、ポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体(ABS)、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキサイド、ポリアクリレート、ポリ塩化ビニルなどが用いられる。
ポリオレフィンとして具体的には、エチレン単独重合体、エチレン・α-オレフィン共重合体などのエチレン系重合体;プロピレン単独重合体、プロピレン・α-オレフィン共重合体などのプロピレン系重合体;ブテン単独重合体などのブテン系重合体;4-メチル-1-ペンテン単独重合体などの4-メチル-1-ペンテン系重合体;3-メチル-1-ブテン単独重合体などの3-メチル-1-ブテン系重合体;ヘキセン単独重合体などのヘキセン系重合体などが挙げられる。中でも、エチレン系重合体、プロピレン系重合体、4-メチル-1-ペンテン系重合が好ましい。
【0070】
ポリエステルとして具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどの芳香族系ポリエステル;ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ-ε-カプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、ポリヒドロキシブチレートなどの脂肪族ポリエステルが挙げられる。中でも、ポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。
【0071】
ポリアミドとして具体的には、ナイロン−6、ナイロン−66、ナイロン−10、ナイロン−12、ナイロン−46などの脂肪族ポリアミド;芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジアミンより製造される芳香族ポリアミドなどが挙げられる。中でも、ナイロン−6が特に好ましい。
ポリアセタールとして具体的には、ポリホルムアルデヒド(ポリオキシメチレン)、ポリアセトアルデヒド、ポリプロピオンアルデヒド、ポリブチルアルデヒドなどが挙げられる。中でも、ポリホルムアルデヒドが特に好ましい。
【0072】
ポリスチレンは、スチレンの単独重合体であってもよく、スチレンとアクリロニトリル、メタクリル酸メチル、α-メチルスチレンとの二元共重合体であってもよい。
ABSとしては、アクリロニトリルから誘導される構成単位を20〜35モル%の量で含有し、ブタジエンから誘導される構成単位を20〜30モル%の量で含有し、スチレンから誘導される構成単位を40〜60モル%の量で含有するABSが好ましく用いられる。
【0073】
ポリカーボネートとしては、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ブタンなどから得られるポリマーが挙げられる。中でも、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンから得られるポリカーボネートが特に好ましい。
【0074】
上記ポリフェニレンオキシドとしては、ポリ(2,6-ジメチル-1,4-フェニレンオキシド)を用いることが好ましい。
上記ポリアクリレートとしては、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルアクリレートを用いることが好ましい。
上記のような熱可塑性樹脂(B)は、単独で用いてもよく、また2種以上組み合わせて用いてもよい。
【0075】
これら熱可塑性樹脂(B)の中では、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体などのポリオレフィン(b-1)と、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ-ε-カプロラクトン、ポリブチレンサクシネートなどの脂肪族ポリエステル(b-2)とを組合わせて用いることが好ましい。
例えば、ポリオレフィン(b-1)として、ポリエチレン、アイソタクティックポリプロピレン、アイソタクティックブロックポリプロピレンなどから選ばれる結晶化速度の速いポリオレフィン(Mw:5,000〜1,000,000)を少なくとも1種用い、脂肪族ポリエステル(b-2)としてポリ乳酸、ポリグリコール酸などから選ばれる結晶化速度が比較的遅い脂肪族ポリエステル(Mw:2,000〜1,000,000)少なくとも1種とを用いることが好ましい。このときオレフィン系ブロック共重合体(A)のPO部は、ポリオレフィン(b-1)と同種のポリオレフィンであり、R部が脂肪族ポリエステル(b-2)と同種の脂肪族ポリエステルであることが好ましい。
【0076】
またポリオレフィン(b-1)として、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・ブテン共重合体、エチレン・オクテン共重合体などのエチレン・α-オレフィン共重合体(α-オレフィン含量:2〜98モル%、Mw:5,000〜1,000,000);プロピレン・エチレン共重合体、プロピレン・ブテン共重合体(エチレンまたはC4以上のα-オレフィン含量:2〜98モル%、Mw:2,000〜1,000,000)などの軟質ポリオレフィンと、脂肪族ポリエステル(b-2)として、ポリ乳酸、ポリグリコール酸などから選ばれる高剛性の脂肪族ポリエステル(Mw:2,000〜1,000,000)とを用いることも好ましい。このときオレフィン系ブロック共重合体(A)のPO部は、ポリオレフィン(b-1)と同種のポリオレフィンであり、R部が脂肪族ポリエステル(b-2)と同種の脂肪族ポリエステルであることが好ましい。
【0077】
さらにポリオレフィン(b-1)として、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、アイソタクティックポリプロピレン、ポリ4-メチル-1-ペンテンなどの高融点のポリオレフィン(Mw:5,000〜1,000,000)と、脂肪族ポリエステル(b-2)としてポリε-カプロラクトンなどの柔軟脂肪族ポリエステル(Mw:2,000〜1,000,000)やポリエチレングリコールなどの親水性ポリエーテル(Mw:2,000〜1,000,000)とを用いることも好ましい。このときオレフィン系ブロック共重合体(A)のPO部は、ポリオレフィン(b-1)と同種のポリオレフィンであり、R部が脂肪族ポリエステル(b-2)と同種の脂肪族ポリエステルであることが好ましい。
【0078】
上記のような組合わせにすると、環境崩壊性を有し、かつ耐熱性、機械的強度に優れるなどの実用物性を有する環境崩壊性樹脂成形体を提供することができる。
本発明で用いられるオレフィン系重合体組成物(C)が、オレフィン系ブロック共重合体(A)と、上記ポリオレフィン(b-1)と、上記脂肪族ポリエステル(b-2)とを含む場合には、オレフィン系ブロック共重合体(A)を1〜98重量部、上記ポリオレフィン(b-1)を1〜70重量部、上記脂肪族ポリエステル(b-2)を98〜1重量部((A)+(b-1)+(b-2)が100重量部)の量で含有することが好ましく、オレフィン系ブロック共重合体(A)を5〜50重量部、上記ポリオレフィン(b-1)を5〜50重量部、上記脂肪族ポリエステル(b-2)を90〜45重量部((A)+(b-1)+(b-2)が100重量部)の量で含有することが特に好ましい。
【0079】
このようなオレフィン系重合体組成物(C)の調整方法としては、公知の任意の方法が採用でき、例えば、オレフィン系ブロック共重合体(A)と、熱可塑性樹脂(B)、上記添加剤とを押出機、ニーダーなどを用いて溶融混練する方法が挙げられる。
本発明に係る環境崩壊性樹脂成形体は、自然環境中において生物代謝、熱、光などにより崩壊しその形状を保持しなくなる。なお、成形体が崩壊しても成形体を形成する樹脂の一部は環境中に残存する。
【0080】
成形法
本発明に係る環境崩壊性樹脂成形体は、上記オレフィン系ブロック共重合体(A)またはオレフィン系重合体組成物(C)から形成されている。
本発明に係る環境崩壊性樹脂成形体の成形方法は、特に限定されないが、例えばカレンダー成形、押出し成形、射出成形、ブロー成形、プレス成形、スタンピングモールド成形などの方法により製造することができる。
【0081】
上記オレフィン系ブロック共重合体(A)またはオレフィン系重合体組成物(C)を押出成形する際には、従来公知の押出装置および成形条件を採用することができ、例えば単軸スクリュー押出機、混練押出機、ラム押出機、ギヤ押出機などを用いて、溶融したオレフィン系ブロック共重合体(A)またはオレフィン系重合体組成物(C)をTダイなどから押出すことによりシートまたはフィルム(未延伸)などに成形することができる。
【0082】
延伸フィルムは、上記のような押出シートまたは押出フィルム(未延伸)を、たとえばテンター法(縦横延伸、横縦延伸)、同時二軸延伸法、一軸延伸法により延伸することにより得られる。また本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体(A)またはオレフィン系重合体組成物(C)からインフレーションフィルムを製造することもできる。
【0083】
フィラメントは、例えば溶融した組成物を、紡糸口金を通して押出すことにより製造することができる。また、メルトブローン法で調製してもよい。
射出成形体は、従来公知の射出成形装置を用いて公知の条件を採用して、種々の形状に射出成形することにより製造することができる。
ブロー成形体は、従来公知のブロー成形装置を用いて公知の条件を採用して、製造することができる。
【0084】
また、射出ブロー成形では、上記組成物を樹脂温度100℃〜250℃でパリソン金型に射出してパリソンを成形し、次いでパリソンを所望形状の金型中に保持した後空気を吹き込み、金型に着装することにより中空成形体を製造することができる。
プレス成形体としてはモールドスタンピング成形体が挙げられる。
【0085】
用途
本発明に係る環境崩壊性樹脂成形体は、環境中で崩壊しやすく、剛性、耐熱性、耐衝撃性などに優れており、アウトドア用品、使い捨て容器など広範な分野に用いることができる。
例えば、スーパーマーケットで販売されている魚肉、野菜、卵などの生鮮食品用容器;弁当、惣菜などの持ち帰り食品用容器、飲料カップやラーメンなど麺類食品の容器;アウトドア等で用いられる使い捨て皿などの容器;食品包装袋、スーパーマーケットなどでのレジ袋、ゴミ袋、生ゴミ用ゴミ袋などの袋類;施設園芸用ハウス、トンネルハウスなどの農業用フィルム;漁網、釣り糸、釣り針などの漁業用品、雨合羽やテントなどアウトドア用品用クロス、さらには、環境中で崩壊しやすい保水材や保水フィルムとしても用いることができる。
【0086】
【発明の効果】
本発明に係る環境崩壊性樹脂成形体は、弾性率、耐衝撃性などの機械強度や耐熱性に優れ、また環境中で崩壊しやすいため、従来の生分解性高分子では実用上不十分であった分野に適用することができる。
また、本発明に係る環境崩壊性樹脂成形体は、従来の生分解性高分子とポリオレフィン樹脂との組成物からなる成形体に比べて、強度や透明性などの物性バランスが優れる。
【0087】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【0088】
【製造例1】
[触媒溶液の調製]
メチルアルミノキサンとrac-ジメチルシリレンビス(2-エチル-4-ナフチルインデニル)ジルコニウムジクロリドとをトルエン中で、ジルコニウム濃度が0.00011mmol/リットルかつアルミニウムとジルコニウムとのモル比(Al/Zr)が350となる割合で混合し(必要に応じて適当量のトルエンを添加した。)、15分間撹拌して予備活性化処理を行い、触媒溶液(1)を調製した。
【0089】
[オレフィン重合]
十分に窒素置換した内容積500mlのガラス製反応器に精製トルエン250mlを装入し、エチレンを毎時80リットル、プロピレンを毎時120リットルの割合で流通させ、磁気撹拌子を用い毎分600回転で撹拌しながら45℃で10分間保持した。次いで、反応器にトリイソブチルアルミニウムをアルミニウム原子換算で6.7mg装入した。さらに、上記触媒溶液(1)をジルコニウム原子換算で0.045mg(0.0005mmol)装入した。50℃、常圧で20分間重合した後、少量のイソプロパノール(IPA)を添加して重合を停止した。重合終了後、希塩酸のメタノール溶液2リットル中に反応液を投入してポリマーを析出させた。析出したポリマーをメタノールで2回洗浄した後、得られたポリマーを130℃で一晩減圧下で乾燥した。
【0090】
得られたエチレン・プロピレンランダム共重合体(EPR)は28.8gであり、触媒活性は172.8kg/mmol−Zr・hrであった。IR分析から求めたエチレン含量は81.7モル%であり、ポリマー末端に不飽和結合が存在していた。Mwは55,000であった。
[ヒドロホウ素化]
アルゴンを満たしたドライボックス中、100mlの脱気乾燥テトラヒドロフラン(THF)で懸濁させた前記EPR 20gを、磁気撹拌子を備えたガラスフラスコに入れ、さらに9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナン(9-BBN)のTHF溶液(0.5モル)5.8mlを加えた。このスラリーをドライボックス中、55℃で5時間撹拌した後に濾過し、得られた濾物を脱気乾燥IPAで洗浄した後減圧乾燥することで、末端にホウ素を有するEPR(EPR−B)を得た。
【0091】
[ヒドロキシ化]
前記EPR−B 10gを脱気乾燥THF50mlで懸濁させ、窒素雰囲気下、0.5gのNaOHを含有する水溶液2.3mlとメタノール0.6mlとを加えた。この懸濁液を0℃に冷却して、H22(30%)水溶液1.8mlを滴下し、40℃で6時間反応させた後、メタノール100mlを加えて反応を停止した。得られたポリマーを濾別し、得られた濾物を100mlのメタノール中で2時間加熱還流させた後、再び濾別した。得られた濾物を50℃で8時間減圧乾燥させて、末端にOH基を含有するEPR(EPR−OH)を得た。
【0092】
[ラクチド重合]
前記EPR−OH 3.5gをドライボックス中、乾燥トルエンで懸濁させた。これに過剰のn-ブチルリチウムを加え、12時間撹拌した後、濾過およびトルエン洗浄を繰り返して末端にリチウムオキシドを有するEPRを得た。この末端にリチウムオキシドを有するEPRをトルエンで懸濁させ、3当量のジエチルアルミニウムクロリドを加えて12時間反応させることにより末端にアルミニウムオキシドを有するEPR(EPR−OAlEt2)を得た。このEPR−OAlEt2をトルエンおよびヘキサンで洗浄し、濾過した後、トルエン80mlで再懸濁させ、精製ラクチド156.2gを加えて室温で64時間反応させた。メタノール100mlを加えて反応を停止した後、酸性メタノール中でポリマーを析出させ、ソックスレー抽出器を用いて不要部をアセトンで抽出除去することにより、エチレン・プロピレンランダム共重合体−O−ポリラクチドジブロック共重合体(EPR−O−PLa)を得た。
【0093】
このジブロック共重合体の下記式により算出したのPLa部の重量平均分子量(Mw2)は150,000であった。
Mw2=Mw1・(W2−W1)/W1
上記式において
Mw1:EPR部のMw
Mw2:PLa部のMw
1:ラクチド重合に使用したEPR−OAlEt2の重量
2:ジブロック共重合体の収量
をそれぞれ示す。
【0094】
【製造例2】
[触媒溶液の調製]
メチルアルミノキサンとジメチルシリレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリドとをトルエン中、ジルコニウム濃度が0.00011mmol/リットルかつアルミニウムとジルコニウムのモル比(Al/Zr)が350となる割合で混合し(必要に応じて適当量のトルエンを添加した。)、15分間撹拌して予備活性化処理を行い、触媒溶液(2)を調製した。
【0095】
[重合]
十分に窒素置換した内容積2リットルのステンレス製オートクレーブに、精製ヘプタン750mlを装入し、系内をプロピレンで置換した。次いで系内を40℃とし、トリイソブチルアルミニウム0.263mmolおよび上記触媒溶液(2)を、ジルコニウム原子換算で0.00050mmol添加した。その後プロピレンで加圧しながら昇温した。全圧0.8MPa、温度70℃となった時点を重合開始とし、この圧力、温度を保ちながら30分間重合した。30分後、プロピレンの供給を停止して重合反応を終了した。脱圧、冷却後スラリーを取り出し、固体部をろ過により採取し、窒素流通下、80℃、500mmHgで12時間減圧乾燥した。
【0096】
以上のようにして得られたポリプロピレン(PP)は39.8gであり、活性は161kg/mmol−Zr・hrであった。このポリプロピレンのGPCで測定したMwは69,000であった。また、DSCで測定した融点(Tm)は139.1℃であり、13C-NMRで測定したメソペンタド分率(mmmm)は90.8%であった。IR分析の結果、ポリマー末端に不飽和結合が存在することを確認した。
【0097】
[ヒドロホウ素化]
アルゴンを満たしたドライボックス中、100mlの脱気乾燥したTHFで懸濁させた前記の末端不飽和ポリプロピレン20gを、磁気撹拌子を備えたガラスフラスコに入れ、9-BBNのTHF溶液(0.5モル)4.6mlを加えた。このスラリーをドライボックス中、55℃で5時間撹拌した後に濾過し、脱気乾燥IPAで洗浄した後、減圧乾燥することで、末端にホウ素を有するポリプロピレン(PP−B)を得た。
【0098】
[ヒドロキシ化]
前記PP−B 10gを脱気乾燥THF50mlで懸濁させ、窒素雰囲気下、0.4gのNaOHを含有する水溶液1.8mlとメタノール0.5mlとを加えた。この懸濁液を0℃に冷却して、H22(30%)水溶液1.5mlを滴下し、40℃で6時間反応させた後、メタノール100mlを加えて反応を停止した。得られたポリマーを濾別し、得られた濾物を100mlのメタノール中で2時間加熱還流させた後、再び濾別した。得られた濾物を50℃で8時間減圧乾燥させて、末端にOH基を含有するPP(PP−OH)を得た。
【0099】
[ラクチド重合]
前記PP−OH 3.5gをドライボックス中、乾燥トルエンで懸濁させた。これに過剰のn-ブチルリチウムを加え、12時間撹拌した後、濾過およびトルエン洗浄を繰り返して末端にリチウムオキシドを有するPPを得た。この末端にリチウムオキシドを有するPPをトルエンで懸濁させ、3当量のジエチルアルミニウムクロリドを加えて12時間反応させることにより末端にアルミニウムオキシドを有するPP(PP−OAlEt2)を得た。このPP−OAlEt2をトルエンおよびヘキサンで洗浄し、濾過した後、得られた濾物をトルエン80mlで再懸濁させ、精製ラクチド124.1gを加えて室温で64時間反応させた。メタノール100mlを加えて反応を停止した後、酸性メタノール中でポリマーを析出させ、ソックスレー抽出器を用いて不要部をアセトンで抽出除去することにより、ポリプロピレン−O−ポリラクチドジブロック共重合体(PP−O−PLa)を得た。
【0100】
このジブロック共重合体の下記式により算出したPLa部の重量平均分子量(Mw2)は150,000であった。
Mw2=Mw1・(W2−W1)/W1
上記式において
Mw1:PP部のMw
Mw2:PLa部のMw
1:ラクチド重合に使用したPP−OAlEt2の重量
2:ジブロック共重合体の収量
をそれぞれ示す。
【0101】
【製造例3】
[触媒溶液の調製]
窒素置換を十分行ったガラス容器に、ビス(ペンタメチル-η5-シクロペンタジエニル)ジメチルジルコニウムをジルコニウム原子が0.23mmolとなるように秤量し、これにトリス(ペンタフルオロフェニル)ボランのトルエン溶液をホウ素原子が0.92mmolとなるように加えた。これに適当量のトルエンを添加して全量を50mlとし、ジルコニウム濃度が0.0046mmol/mlである触媒溶液(3)を調製した。
【0102】
[オレフィン重合]
十分に窒素置換した内容積500mlのガラス製反応器に精製トルエン225mlを装入し、エチレンを毎時200リットルの割合で流通させ、磁気撹拌子を用い毎分600回転で撹拌しながら45℃で10分間保持した。次いで、反応器にトリイソブチルアルミニウムをアルミニウム原子換算で7.5mmolを装入した。さらに、9-BBNを3mmol、次いで上記触媒溶液(3)をジルコニウム原子換算で0.075mmol装入した。50℃、常圧で5分間重合を行った後、少量の無水メタノールを添加して重合を停止した。重合終了後、無水THFで洗浄し、得られたポリマーを50℃で一晩減圧下で乾燥した。得られたポリエチレンは5.1gであり、触媒活性は816g/mmol−Zr・hrであった。
【0103】
[分子量とポリマー末端の確認]
得られたポリエチレンのうち、1.0gを25mlの無水THF中に加えた。これに室温、窒素雰囲気下、0.2gのNaOHを含有する水溶液1mlとメタノール0.25mlとを加えた。次いで0.8mlの30%H22 を0℃で滴下した。これを40℃で6時間反応させた後、メタノール溶液2リットル中に反応液を投入してポリマーを析出させた。得られたポリマーを50mlのメタノールで2時間還流させた後、50℃で8時間減圧下で乾燥した。GPC分析から求めたMwは52,400であった。また、IR分析から、ポリマー末端が水酸基で修飾され、不飽和結合が無いことを確認したので、前記ポリエチレンの末端はホウ素で修飾されていると判断できた。
【0104】
[ヒドロキシ化]
前記末端にホウ素を有するポリエチレン20gを脱気乾燥THF50mlで懸濁させ、窒素雰囲気下、0.5gのNaOHを含有する水溶液2.4mlとメタノール0.6mlとを加えた。この懸濁液を0℃に冷却して、H22(30%)水溶液1.9mlを滴下し、40℃で6時間反応させた後、メタノール100mlを加えて反応を停止した。得られたポリマーを濾別し、濾物を100mlのメタノール中で2時間加熱還流させた後、再び濾別した。得られた濾物を50℃で8時間減圧乾燥させて、末端にOH基を含有するホモポリエチレン(HDPE−OH)を得た。
【0105】
[カプロラクトン重合]
前記HDPE−OH 3.5gをドライボックス中、乾燥トルエンで懸濁させた。これに過剰のn-ブチルリチウムを加え、12時間撹拌した後、濾過およびトルエン洗浄を繰り返して、末端にリチウムオキシドを有するHDPEを得た。この末端にリチウムオキシドを有するHDPEをトルエンで懸濁させ、3当量のジエチルアルミニウムクロリドを加えて12時間反応させることにより末端にアルミニウムオキシドを有するHDPE(HDPE−OAlEt2)を得た。このHDPE−OAlEt2をトルエンおよびヘキサンで洗浄し、濾過した後、得られた濾物をトルエン80mlで再懸濁させ、精製カプロラクトン127.2gを加えて室温で76時間反応させた。メタノール100mlを加えて反応を停止した後、酸性メタノール中でポリマーを析出させ、析出したポリマーをソックスレー抽出器を用い、不要部をアセトンで抽出除去することにより、ポリエチレン−O−ポリカプロラクトンジブロック共重合体(HDPE−O−PCL)を得た。
【0106】
このジブロック共重合体の下記式により算出したのPCL部のMw(Mw2)は150,000であった。
Mw2=Mw1・(W2−W1)/W1
上記式において
Mw1:HDPE部のMw
Mw2:PCL部のMw
1:カプロラクトン重合に使用したHDPE−OAlEt2の重量
2:ジブロック共重合体の収量
をそれぞれ示す。
【0107】
【実施例1】
製造例1で製造したジブロック共重合体(EPR−O−PLa)を粉砕し、パウダー化した後、真空乾燥機でよく乾燥させた。この乾燥したジブロック共重合体パウダー 100重量部にイルガノックス1010(商品名、チバスペシャリティケミカルズ製)を0.1重量部加え、窒素雰囲気下、シリンダ温度200℃、金型温度10℃の条件でダイレクトブロー成形により、容量50ml、重量15gの小型ブロー容器を製造した。
【0108】
得られた小型ブロー容器について落下試験、透明性および環境崩壊性を評価した。結果を表1に示す。
小型ブロー容器の落下試験は、40mlの水を充填し、密閉した小型ブロー容器を、23℃の温度下に48時間放置した後、23℃で、高さ1mの地点からコンクリート面に落下させ、ボトルが破裂するかしないかを観察した。
【0109】
小型ブロー容器の透明性は、小型ブロー容器の側面(厚さ約200μm)のHaze値で測定した。
小型ブロー容器の環境崩壊性は、小型ブロー容器の側面から長さ5cm、幅1cmの試料を切り取り、これを温度58℃、水分量60重量%の堆肥(成分;籾殻、生ゴミ、鶏糞、屎尿等)中に3ヶ月間埋設した後その変化を観察した。
【0110】
【実施例2】
製造例1で製造したジブロック共重合体(EPR−O−PLa)を粉砕し、パウダー化したジブロック共重合体パウダー 10重量部、ポリ乳酸(B1)(ポリスチレン換算のMw=150,000)60重量部、エチレン・プロピレンランダム共重合体(C1)(190℃で測定したMFR=5.2g/10分、プロピレン含有量=20モル%)30重量部をそれぞれ真空乾燥機でよく乾燥させた後、イルガノックスTM1010を0.1重量部加え、20mmφ二軸押出機にて、窒素雰囲気下、シリンダ温度200℃で樹脂を混合し、ペレット化した。得たペレットを真空乾燥機でよく乾燥させた後、実施例1と同様にしてブロー成形し、得られた小型ブロー容器について落下試験、透明性および環境崩壊性を測定した。結果を表1に示す。
【0111】
【比較例1】
ポリ乳酸(B1)を100重量部およびイルガノックスTM1010を0.1重量部用いた以外は、実施例1と同様にして、ブロー成形を行い、得られた小型ブロー容器について落下試験、透明性および環境崩壊性を測定した。結果を表1に示す。
【0112】
【比較例2】
ポリ乳酸(B1)67重量部、エチレン・プロピレン共重合体(C1)33重量部およびイルガノックスTM1010 0.1重量部を実施例2と同様にして溶融混合しペレット化した後、実施例1と同様にしてブロー成形し、得られた小型ブロー容器について落下試験、透明性および環境崩壊性を測定した。結果を表1に示す。
【0113】
【表1】

Figure 0004472195
【0114】
【実施例3】
製造例2で製造したジブロック共重合体(PP−O−PLa)を粉砕し、パウダー化した後、真空乾燥機でよく乾燥させた。この乾燥したジブロック共重合体パウダー 100重量部にイルガノックスTM1010を0.1重量部加え、窒素雰囲気下、シリンダ温度200℃、金型温度10℃の条件で射出成形し、容量約30ml、重量10gのコップを成形した。
【0115】
得られたコップについて耐熱性および環境崩壊性を評価した。結果を表2に示す。
コップの耐熱性は、コップを23℃の温度下に48時間放置した後、この容器に温度70℃のお湯を20ml入れ、23℃の温度下に1時間静置し、成形体が変形するか目視で評価した。
【0116】
コップの環境崩壊性は、コップから切りだした試料片を、実施例1と同様に、温度58℃、水分量60重量%の堆肥(成分;籾殻、生ゴミ、鶏糞、屎尿等)中に3ヶ月間埋設した後その変化を観察した。
【0117】
【実施例4】
製造例2で製造したジブロック共重合体(PP−O−PLa)を粉砕し、パウダー化したブロック共重合体パウダー 10重量部、ポリ乳酸(B1)60重量部、プロピレン・エチレンブロック共重合体(C2)(230℃で測定したMFR=25g/10分、デカン可溶部=11.5%)30重量部をそれぞれを真空乾燥機でよく乾燥させた後、イルガノックスTM1010 0.1重量部を加え、20mmφ二軸押出機にて、窒素雰囲気下、シリンダ温度200℃で樹脂を混合し、ペレット化した。得たペレットを真空乾燥機でよく乾燥させた後、実施例3と同様にして射出成形し、得られたコップについて耐熱性および環境崩壊性を評価した。結果を表2に示す。
【0118】
【比較例3】
ポリ乳酸(B1)を100重量部およびイルガノックスTM1010を0.1重量部用いた以外は、実施例3と同様にして射出成形し、得られたコップについて耐熱性および環境崩壊性を評価した。結果を表2に示す。
【0119】
【比較例4】
ポリ乳酸(B1)67重量部、プロピレン・エチレンブロック共重合体(C2)33重量部およびイルガノックスTM1010 0.1重量部を、実施例4と同様にして溶融混合しペレット化した後、実施例3と同様にして射出成形し、得られたコップについて耐熱性および環境崩壊性を評価した。結果を表2に示す。
【0120】
【表2】
Figure 0004472195
【0121】
参考例1
製造例3で製造したジブロック共重合体(A3)100重量部を粉砕し、パウダー化した後、このパウダーにイルガノックスTM1010 0.1重量部をアセトンに溶かしたものをまぶし、よく撹拌し、真空乾燥機で乾燥させた。これを加熱温度200℃、冷却温度20℃の条件でプレス成形して、厚さ100μmのフィルムを得た。
【0122】
得られたフィルムについて耐熱性および環境崩壊性を評価した。結果を表3に示す。
フィルムの耐熱性は、フィルムから幅2mm、長さ2cmの短冊状の試料を切り取り、TMA(セイコー電子製)を用い、10kgf/cm2の荷重をかけ、窒素気流下、毎分2℃/分の昇温条件でクリープ試験を実施し、歪みが5%となる温度を変形温度として、この温度で耐熱性を評価した。
【0123】
フィルムの環境崩壊性は、フィルムから長さ5cm、幅1cmの試料を切り取り、これを温度58℃、水分量60重量%の堆肥(成分;籾殻、生ゴミ、鶏糞、屎尿等)中に3ヶ月間埋設したのちその変化を観察した。
【0124】
参考例2
製造例3で製造したジブロック共重合体(HDPE−O−PCL)を粉砕し、パウダー化したジブロック共重合体パウダー 10重量部、ポリカプロラクトン(B2)(ポリスチレン換算の重量平均分子量Mw=130,000)60重量部、高密度ポリエチレン(C3)(190℃で測定するMFR=5.2g/10分、密度0.968g/cm3)30重量部をそれぞれ真空乾燥機でよく乾燥させた後、イルガノックスTM1010 0.1重量部を加え、20mmφ二軸押出機にて、窒素雰囲気下、シリンダ温度200℃で樹脂を混合して、ペレット化した。得たペレットを真空乾燥機でよく乾燥させた後、参考例1と同様にしてプレス成形し、得られたフィルムについて耐熱性および環境崩壊性を評価した。結果を表3に示す。
【0125】
【比較例5】
ポリカプロラクトン(B2)を100重量部およびイルガノックスTM1010を0.1重量部用いた以外は、参考例1と同様にして、フィルムを成形し、得られたフィルムについて耐熱性および環境崩壊性を評価した。結果を表3に示す。
【0126】
【比較例6】
ポリカプロラクトン(B2)67重量部、高密度ポリエチレン(C3)33重量部およびイルガノックスTM1010 0.1重量部を、参考例2と同様にして溶融混合してペレット化した後、参考例1と同様にしてフィルムを成形し、得られたフィルムについて耐熱性および環境崩壊性を評価した。結果を表3に示す。
【0127】
【表3】
Figure 0004472195
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an environmentally disintegrating resin molded body, and more particularly, to an environmentally disintegrating resin molded body having an excellent balance between mechanical properties and environmental disintegrating properties.
[0002]
TECHNICAL BACKGROUND OF THE INVENTION
Polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyester, polyamide, and the like are molded by various methods and used for various purposes. However, since these resins are chemically stable, once they are disposed in the natural environment, they remain semipermanently, thereby causing dust problems such as damage to the landscape.
[0003]
In order to solve such a problem, a resin that is broken down by biological metabolism in the environment has been developed.
As such resins, aliphatic polyesters such as polylactic acid, polyglycolic acid, poly-β-hydroxybutyric acid, poly-ε-caprolactone, polybutylene succinate, polyethylene succinate, polyvinyl alcohol, polyethylene glycol and the like are known. In view of molding processability, aliphatic polyesters have been put into practical use. However, these resins cannot be said to have sufficient heat resistance, mechanical strength, etc. in practice. For example, polylactic acid has a low crystallization rate, so it is difficult to impart heat resistance and inferior toughness. It has drawbacks such as being unsuitable for containers with practical strength. Poly-ε-caprolactone has high impact resistance, but has a low melting point and is not practical.
[0004]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention was made to solve such problems in the prior art, and an object of the present invention is to provide an environmentally disintegrating fat molded article excellent in practical physical properties such as heat resistance and impact resistance. It is said.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION
  The environmentally disintegrating resin molded product according to the present invention is characterized by comprising an olefin-based block copolymer (A) represented by the following general formula (I);
      PO-f-R (I)
(In the formula, PO represents a polyolefin segment composed of a repeating unit derived from an olefin having 2 to 20 carbon atoms, and having a weight average molecular weight of 2,000 or more, and f represents an ether bond.TheR is obtained by a chain polymerization reaction and has a weight average molecular weight of 500 or more.PolylactideIndicates a segment. ).
[0006]
Moreover, the environmentally disintegrating resin molded body according to another aspect of the present invention is an olefin polymer composition comprising the olefin block copolymer (A) and a thermoplastic resin (B) other than the olefin block copolymer (A). It is characterized by comprising the object (C).
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the environmentally disintegrating resin molding according to the present invention will be specifically described.
The environmentally disintegrating resin molded body according to the present invention comprises an olefin-based block copolymer (A) represented by the following general formula (I).
PO-f-R (I)
In the formula, PO is a polyolefin segment composed of repeating units derived from an olefin having 2 to 20 carbon atoms, and specifically, an olefin homopolymer or copolymer selected from olefins having 2 to 20 carbon atoms. It is a polymer. When this polyolefin segment has stereoregularity, it may be either isotactic polyolefin or syndiotactic polyolefin.
[0008]
Examples of the olefin having 2 to 20 carbon atoms include linear or branched α-olefins, cyclic olefins, aromatic vinyl compounds, conjugated dienes, and nonconjugated dienes.
Specific examples of the linear or branched α-olefin include ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 3-methyl-1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 3 -Methyl-1-pentene, 3-ethyl-1-pentene, 4,4-dimethyl-1-pentene, 4-methyl-1-hexene, 4,4-dimethyl-1-hexene, 4-ethyl-1-hexene , 3-ethyl-1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, 1-eicosene, etc., 2 to 20, preferably 2 to 10 carbon atoms Can be mentioned.
[0009]
Examples of the cyclic olefin include those having 3 to 20 carbon atoms, preferably 5 to 15 such as cyclopentene, cycloheptene, norbornene, 5-methyl-2-norbornene, tetracyclododecene, and vinylcyclohexane.
Examples of the aromatic vinyl compound include styrene, α-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, o, p-dimethylstyrene, o-ethylstyrene, m-ethylstyrene, p- Mono or polyalkyl styrenes such as ethyl styrene are mentioned.
[0010]
Examples of conjugated dienes include 1,3-butadiene, isoprene, chloroprene, 1,3-pentadiene, 2,3-dimethylbutadiene, 4-methyl-1,3-pentadiene, 1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene. , 1,3-octadiene and the like having 4 to 20, preferably 4 to 10 carbon atoms.
Non-conjugated dienes include, for example, 1,4-pentadiene, 1,4-hexadiene, 1,5-hexadiene, 1,4-octadiene, 1,5-octadiene, 1,6-octadiene, 1,7-octadiene, 2 -Methyl-1,5-hexadiene, 6-methyl-1,5-heptadiene, 7-methyl-1,6-octadiene, 4-ethylidene-8-methyl-1,7-nonadiene, 4,8-dimethyl-1 , 4,8-decatriene (DMDT), dicyclopentadiene, cyclohexadiene, dicyclooctadiene, methylene norbornene, 5-vinyl norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, 5-methylene-2-norbornene, 5-isopropylidene -2-norbornene, 6-chloromethyl-5-isopropylene-2-norbornene, 2,3-diisopropylidene-5-norbornene, 2-ethylidene-3-isopropylidene-5-norbornene, 2-propenyl-2,2 -5 carbon atoms such as norbornadiene 0, preferably include the 5 to 10.
[0011]
The polyolefin segment has a weight average molecular weight of usually 2,000 or more, preferably 2,000 to 10,000,000, more preferably 10,000 to 10,000,000, particularly preferably 10,000 to 200,000. It is desirable to be in the range.
Examples of the polyolefin segment include ethylene homopolymers, ethylene polymers such as ethylene / α-olefin copolymers; propylene polymers such as propylene homopolymers and propylene / α-olefin copolymers; butene homopolymers, Preferred are butene polymers such as butene / ethylene copolymer; 4-methyl-1-pentene polymers such as 4-methyl-1-pentene homopolymer.
[0012]
In the general formula (I), f is an ether bond, an ester bond or an amide bond, and among these, an ether bond is preferable. The part f chemically bonds the polyolefin segment and the following functional segment.
Note that f may include a part of the structure formed by the following chain polymerization reaction, for example, radical polymerization reaction, ring-opening polymerization reaction, or ionic polymerization reaction.
[0013]
In the general formula (I), R is a functional segment obtained by radical polymerization reaction, ring-opening polymerization reaction or ionic polymerization reaction, and represents a repeating unit containing an unsaturated hydrocarbon and / or a repeating unit containing a hetero atom. The functional segment is preferably contained, and more preferably obtained by radical polymerization reaction or ring-opening polymerization reaction. The PO and R are preferably segments made of different polymers.
[0014]
The repeating unit forming the functional segment is composed of radically polymerizable monomers such as methyl methacrylate (MMA), ethyl methacrylate (EMA), butyl methacrylate, vinyl acrylate (VA), butyl acrylate (BA), styrene, acrylonitrile, vinyl acetate and the like. Derived repeating units: lactones, lactams, 2-oxazolines, cycloethers such as β-propiolactone, β-butyrolactone, δ-valerolactone, glycolide, lactide, ε-caprolactone, α-pyrrolidone, γ And ring-opening polymerizable monomers such as -butyrolactam, ε-caprolactam, ethylene oxide, propylene oxide, epichlorohydrin, oxetane, tetrahydrofuran, and octamethylcyclotetrasiloxane.
[0015]
Examples of the ion polymerizable monomer include anionic polymerizable monomers such as (meth) acrylic acid ester, acrylonitrile, and acrylamide.
This functional segment has a weight average molecular weight (Mw) of usually 500 or more, preferably 5,000 to 1,000,000, more preferably 2,000 to 1,000,000, particularly preferably 10,000 to 200. It is desirable to be in the range of 1,000.
[0016]
Specific examples of functional segments include styrene homopolymers, styrene polymers such as styrene / maleic anhydride copolymers, vinyl acetate polymers; acrylate polymers; methyl methacrylate homopolymers, etc. Methacrylic acid ester polymers; vinylformamide polymers; acrylamide polymers, cyclic ester polymers; cyclic amide polymers; cyclic ether polymers; oxazoline polymers; fluorine-containing polymers Segment.
[0017]
The functional segment is preferably 0.01 to 99.99% by weight, preferably 1 to 99% by weight, more preferably 1 to 95% by weight, particularly preferably relative to the olefinic block copolymer (A). It is preferably contained in an amount of 10 to 90% by weight.
The melt flow rate (MFR; ASTM D 1238, 230 ° C., load 2.16 kg) of the olefin block copolymer (A) used in the present invention is usually 0.01 to 200 g / 10 minutes, preferably 0.05. It is desirable that it is -100 g / 10 min, more preferably 0.05-80 g / 10 min.
[0018]
In the olefin block copolymer (A) used in the present invention, the PO is a random copolymerization of polypropylene, polyethylene, ethylene and α-olefin having 3 or more carbon atoms, propylene and α-olefin having 4 or more carbon atoms. It is preferably a segment of a random copolymer with an olefin, particularly a polypropylene having a comonomer content of less than 10 mol% selected from ethylene and an α-olefin having 4 or more carbon atoms, and an α-olefin having 3 or more carbon atoms. Polyethylene having a comonomer content of less than 10 mol%, a random copolymer having an ethylene content of 10 to 90 mol%, an α-olefin content of 3 or more carbon atoms of 90 to 10 mol%, and a propylene content of 10 to 90 mol %, A random copolymer segment having a content of α-olefin having 4 or more carbon atoms of 90 to 10 mol% Preferably, f is an ether bond or an ester bond, and R is a functional segment obtained by ring-opening polymerization such as polylactic acid, polyglycolic acid, ε-polycaprolactone, polyethylene glycol, etc. It is preferable.
[0019]
Such an olefin type block copolymer (A) can be manufactured as follows.
The olefin block copolymer (A) used in the present invention, for example, first produces a polyolefin having a terminal group 13 element bonded thereto, and then in the presence of the polyolefin, a chain polymerization reaction such as a radical polymerization reaction, It can manufacture by forming active species, such as a ring polymerization reaction and an ionic polymerization reaction, and performing these reactions.
[0020]
A polyolefin having a group 13 element bonded to the terminal can be produced by coordination polymerization with a transition metal. For example, an olefin having 2 to 20 carbon atoms as described above in the presence of a conventionally known olefin polymerization catalyst. Is produced by homopolymerization or copolymerization. The polyolefin produced here becomes a polyolefin segment of the olefin-based block copolymer (A) (hereinafter sometimes referred to as “PO part”).
[0021]
Conventionally known olefin polymerization catalysts include TiCl.ThreeCatalyst, MgCl2Supported TiClFourAnd a metallocene catalyst, and a metallocene catalyst is preferably used.
Examples of the metallocene catalyst preferably used include conventionally known metallocene catalysts. Examples of metallocene catalysts include metallocene compounds of transition metals such as titanium, vanadium, chromium, zirconium and hafnium. The metallocene compound can be used in a liquid or solid form under the use conditions. Moreover, these do not need to be a single compound, may be supported on other compounds, may be a homogeneous mixture with other compounds, and may be complex compounds or compound compounds with other compounds. There may be.
[0022]
For the production of polyolefin, it is preferable to use a metallocene compound having a chiral structure having C2 symmetry or C1 symmetry among conventionally known metallocene catalysts.
Examples of chiral metallocene compounds having C2 symmetry include rac-ethylene-bis (indenyl) zirconium dichloride, rac-ethylene-bis (tetrahydroindenyl) zirconium dichloride, rac-dimethylsilylene-bis (2,3,5- Trimethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, rac-dimethylsilylene-bis [1- (4-phenylindenyl)] zirconium dichloride, rac-dimethylsilylene-bis [1- (2-methyl-4-phenylindenyl)] Zirconium dichloride, rac-dimethylsilylene-bis {1- [2-methyl-4- (1-naphthyl) indenyl]} zirconium dichloride, rac-dimethylsilylene-bis {1- [2-methyl-4- (2-naphthyl) ) Indenyl]} zirconium dichloride, rac-dimethylsilylene-bis {1- [2-methyl-4- (1-anthracenyl) indenyl]} zirconium dichloride Lido, rac-dimethylsilylene-bis {1- [2-methyl-4- (9-anthryl) indenyl]} zirconium dichloride, rac-dimethylsilylene-bis {1- [2-methyl-4- (9-phenanthryl) Indenyl]} zirconium dichloride, rac-dimethylsilylene-bis {1- [2-methyl-4- (o-chlorophenyl) indenyl]} zirconium dichloride, rac-dimethylsilylene-bis {1- [2-methyl-4- ( Pentafluorophenyl) indenyl]} zirconium dichloride, rac-dimethylsilylene-bis [1- (2-ethyl-4-phenylindenyl)] zirconium dichloride, rac-dimethylsilylene-bis {1- [2-ethyl-4- (1-naphthyl) indenyl]} zirconium dichloride, rac-dimethylsilylene-bis {1- [2-ethyl-4- (9-phenanthryl) indenyl]} zirconium dichloride, rac-dimethylsilylene-bis [1- (2-n-propyl-4-phenylindenyl)] zirconium dichloride, rac-dimethylsilylene-bis {1- [2-n-propyl-4- (1-naphthyl) indenyl]} zirconium dichloride, rac-dimethylsilylene Preferred examples include -bis {1- [2-n-propyl-4- (9-phenanthryl) indenyl]} zirconium dichloride and the like.
[0023]
Metallocene compounds having a chiral structure having C1 symmetry include ethylene [2-methyl-4- (9-phenanthryl) -1-indenyl] (9-fluorenyl) zirconium dichloride, ethylene [2-methyl-4- (9- Phenanthryl) -1-indenyl] (2,7-dimethyl-9-fluorenyl) zirconium dichloride, dimethylsilylene (9-fluorenyl) (3-t-butylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, diphenylsilylene (9-fluorenyl) ( Preferred examples include 3-t-butylcyclopentadienyl) zirconium dichloride and the like.
[0024]
Examples of the metallocene compound that is preferably used among conventionally known metallocene compounds include metallocene compounds having only one substituted cyclopentadienyl group.
For example, (tertiary butyramide) (tetramethyl-ηFive-Cyclopentadienyl) -1,2-ethanediylzirconium dichloride, (tertiary butylamide) (tetramethyl-ηFive-Cyclopentadienyl) -1,2-ethanediyl titanium dichloride, (methylamide) (tetramethyl-ηFive-Cyclopentadienyl) -1,2-ethanediylzirconium dichloride, (methylamide) (tetramethyl-ηFive-Cyclopentadienyl) -1,2-ethanediyltitanium dichloride, (ethylamide) (tetramethyl-ηFive-Cyclopentadienyl) methylene titanium dichloride, (tertiary butylamide) dimethyl (tetramethyl-ηFive-Cyclopentadienyl) silane titanium dichloride, (tertiary butylamido) dimethyl (tetramethyl-ηFive-Cyclopentadienyl) silane zirconium dibenzyl, (benzylamido) dimethyl (tetramethyl-ηFive-Cyclopentadienyl) silane titanium dichloride, (phenylphosphide) dimethyl (tetramethyl-ηFive-Cyclopentadienyl) silane zirconium dibenzyl and the like.
[0025]
Further, among the conventionally known metallocene compounds, the metallocene compound preferably used has two substituted cyclopentadienyl groups, and these two cyclopentadienyl groups are (substituted) alkylene, (substituted) silylene, etc. Also included are metallocene compounds that are not bonded by the bonding group.
For example, bis (methylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (dimethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (dimethylcyclopentadienyl) zirconium ethoxy chloride, bis (dimethylcyclopentadienyl) zirconium bis (trifluoromethanesulfo Nato), bis (ethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (methylethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (propylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (methylpropylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (Butylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (methylbutylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (methylbutyl Clopentadienyl) zirconium bis (methanesulfonate), bis (trimethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (tetramethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (pentamethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis ( (Hexylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (trimethylsilylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, and the like.
[0026]
The above metallocene compounds may be used alone or in combination of two or more.ThreeCatalyst, MgCl2Supported TiClFourThe catalyst may be used in combination with other olefin polymerization catalysts such as a system catalyst and a post metallocene catalyst.
In the production of polyolefin, the metallocene compound is used in combination with the following organometallic catalyst component. TiClThreeCatalyst, MgCl2Supported TiClFourAlso when a system catalyst or a postmetallocene catalyst is used, it is used in combination with the following organometallic catalyst component.
[0027]
The post metallocene catalyst is a transition metal complex containing a nitrogen atom or an oxygen atom in the ligand, and a conventionally known one is preferably used as the transition metal complex. Examples of the post metallocene catalyst catalyst include transition metal complexes as described in the following documents.
1) M. Brookhart et al., J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 6414-6415
2) M. Brookhart et al., J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 267-268
3) D.H.McConville et al., Macromolecules 1996, 29, 5241-5243
4) R.F.Jordan et al., Organanometallics 1997, 16, 3282-3302
5) R.H.Grubbs et al., Organanometallics 1998,17,3149-3151
6) S. Collins et al., Organometallics 1999, 18, 2731-2733
7) M.S.Eisen et al., Organanometallics 1998, 17, 3155-3157
8) M.S.Eisen et al., J.Am.Chem.Soc. 1998,120,8640-8636
9) R.F.Jordan et al., J.Am.Chem.Soc. 1997,119,8125-8126
10) K. Hakala et al., Macromol. Rapid Commun. 18, 634-638 (1997)
The organometallic catalyst component preferably includes an element selected from Group 13 of the periodic table. Among them, an organoaluminum compound, an organic boron compound, a complex alkyl compound of Group 1 element of the periodic table and aluminum or boron, and the like are preferable. It is done.
[0028]
As an organoaluminum compound, the compound shown with the following general formula can be illustrated, for example.
Ra nAlX3-n
(Wherein RaRepresents a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, X represents halogen or hydrogen, and n is 0 to 3. )
RaIs a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, such as an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group. Specifically, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, isobutyl, pentyl, hexyl, octyl, Such as cyclopentyl, cyclohexyl, phenyl, tolyl.
[0029]
Specifically, as such an organoaluminum compound,
Trialkylaluminums such as trimethylaluminum, triethylaluminum, triisopropylaluminum, triisobutylaluminum, trioctylaluminum, tri-2-ethylhexylaluminum;
Trialkenyl aluminum such as triisoprenyl aluminum;
Dialkylaluminum halides such as dimethylaluminum chloride, diethylaluminum chloride, diisopropylaluminum chloride, diisobutylaluminum chloride, dimethylaluminum bromide, methylaluminum sesquichloride, ethylaluminum sesquichloride, isopropylaluminum sesquichloride, butylaluminum sesquichloride, ethylaluminum sesquibromide, etc. Alkyl aluminum sesquihalides;
Alkylaluminum dihalides such as methylaluminum dichloride, ethylaluminum dichloride, isopropylaluminum dichloride, ethylaluminum dibromide;
Examples include alkylaluminum hydrides such as diethylaluminum hydride, diisobutylaluminum hydride, and ethylaluminum dihydride.
[0030]
As the organoaluminum compound, a compound represented by the following general formula can also be used.
Ra nAlY3-n
In the above formula, RaIs the same as above,
Y is -ORbGroup, -OSiRc ThreeGroup, -OAlRd 2Group, -NRe 2Group, -SiRf ThreeGroup or -N (Rg) AlRh 2A group, n is 1-2, Rb, Rc, RdAnd RhAre methyl, ethyl, isopropyl, isobutyl, cyclohexyl, phenyl, and the like, and ReIs a hydrogen atom, methyl, ethyl, isopropyl, phenyl, trimethylsilyl, etc., and RfAnd RgAre methyl, ethyl and the like.
[0031]
Specific examples of such an organoaluminum compound include the following compounds.
(I) Ra nAl (ORb)3-n  A compound represented by, for example,
Dimethylaluminum methoxide, diethylaluminum ethoxide, diisobutylaluminum methoxide, etc.
(Ii) Ran Al (OSiRc)3-n  A compound represented by, for example,
Et2Al (OSiMeThree), (Iso-Bu)2Al (OSiMeThree), (Iso-Bu)2Al (OSiEtThree)Such,
(Iii) Ra nAl (OAR)d 2)3-n  A compound represented by, for example,
Et2AlOAlEt2, (Iso-Bu)2AlOAl (iso-Bu)2 Such,
(Iv) Ra nAl (NRe 2)3-n  A compound represented by, for example,
Me2AlNEt2, Et2AlNHMe, Me2AlNHEt, Et2AlN (MeThreeSi)2, (Iso-Bu)2AlN (MeThreeSi)2Such,
(V) Ra nAl (SiRf Three)3-n  A compound represented by, for example,
(Iso-Bu)2AlSiMeThreeSuch,
(Vi) Ra nAl [N (Rg) -AlRh 2]3-n  A compound represented by, for example,
Et2AlN (Me) -AlEt2(Iso-Bu)2, AlN (Et) Al (iso-Bu)2Such.
[0032]
In addition, similar compounds, for example, an organoaluminum compound in which two or more aluminums are bonded via an oxygen atom or a nitrogen atom can be given.
Specifically, (C2HFive)2AlOAl (C2HFive)2, (CFourH9)2AlOAl (CFourH9)2, (C2HFive)2AlN (C2HFive) Al (C2HFive)2 Such.
Furthermore, aluminoxanes such as methylaluminoxane, ethylaluminoxane, propylaluminoxane, and butylaluminoxane can be exemplified.
[0033]
Moreover, the organoaluminum compound represented by the following general formula can also be used.
RaAlXY
(Wherein Ra, X and Y are the same as above)
Organic boron compounds include triphenylboron, tris (4-fluorophenyl) boron, tris (3,5-difluorophenyl) boron, tris (4-fluoromethylphenyl) boron, tris (pentafluorophenyl) boron, tris ( p-tolyl) boron, tris (o-tolyl) boron, tris (3,5-dimethylphenyl) boron, texylborane, dicyclohexylborane, dicyamilborane, diisopinocanphenylborane, 9-borabicyclo [3.3.1] nonane, dimethyl Examples thereof include borane, dichloroborane, catecholborane, B-bromo-9-borabicyclo [3.3.1] nonane, borane-triethylamine complex, and borane-methyl sulfide complex.
[0034]
Further, an ionic boron compound may be used as the organic boron compound. Such compounds include triethylammonium tetra (phenyl) boron, tripropylammonium tetra (phenyl) boron, trimethylammonium tetra (p-tolyl) boron, trimethylammonium tetra (o-tolyl) boron, tri (n-butyl) Ammonium tetra (pentafluorophenyl) boron, tripropylammonium tetra (o, p-dimethylphenyl) boron, tri (n-butyl) ammonium tetra (p-trifluoromethylphenyl) boron, N, N-dimethylanilinium tetra ( Phenyl) boron, dicyclohexylammonium tetra (phenyl) boron, triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, N, N-dimethylanilinium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, bis [ And tri (n-butyl) ammonium] nonaborate, bis [tri (n-butyl) ammonium] decaborate, and the like.
[0035]
Examples of complex alkylated products of Group 1 elements of the periodic table and aluminum include compounds represented by the following general formula.
M1AlRj Four
(Where M1Represents Li, Na or K, RjRepresents a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms. )
Specifically, LiAl (C2HFive)Four, LiAl (C7H15)FourEtc.
[0036]
The organoboron compound and the complex alkylated product of Group 1 element of the periodic table and boron are compounds of the above-described organoaluminum compound and the complex alkylated product of Group 1 element of the periodic table and aluminum substituted with boron. Can be mentioned.
The said organometallic catalyst component can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
[0037]
The organometallic catalyst component is preferably used in combination with a compound having a hydrogen-13 group element bond and a trialkylaluminum or aluminoxane or an ionic boron compound. A compound having a hydrogen-boron bond is preferred. These compounds may be used for polymerization after mixing, or may be added to a polymerization system after having initiated polymerization using only trialkylaluminum, aluminoxane or ionic boron compound, and then having a hydrogen-13 group element bond. preferable.
[0038]
Examples of the compound having a hydrogen-13 group element bond include diethylaluminum hydride, diisobutylaluminum hydride, ethylaluminum dihydride, etc. among organoaluminum compounds; 9-borabicyclo [3.3.1] nonane among organoboron compounds, Examples thereof include dimethylborane, dichloroborane, and catecholborane.
[0039]
The olefin polymerization catalyst as described above may be preliminarily polymerized. There is no particular limitation on the method for carrying out the prepolymerization. For example, the prepolymerization can be carried out in the presence of an inert solvent, and the prepolymerization can be carried out under relatively mild conditions by adding an olefin and each catalyst component to the inert solvent. preferable. At this time, it may be carried out under the condition that the produced prepolymer is dissolved in the polymerization medium, or may be carried out under the condition where it is not dissolved, but it is preferably carried out under the condition where it is not dissolved.
[0040]
Examples of the olefin used for the prepolymerization include α-olefins having 2 or more carbon atoms, such as ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, and 3-methyl-1-butene. 3-methyl-1-pentene, 3-ethyl-1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 4,4-dimethyl-1-pentene, 4-methyl-1-hexene, 4,4-dimethyl-1 -Hexene, 4-ethyl-1-hexene, 3-ethyl-1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, 1-eicosene, etc. . Two or more of these may be used in combination. The α-olefin used in the prepolymerization may be the same as or different from the α-olefin used in the olefin polymerization described later, but the same olefin as used in the olefin polymerization is preferable.
[0041]
Specific examples of the inert solvent include aliphatic hydrocarbons such as propane, butane, pentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane, and kerosene; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane, and methylcyclopentane. Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; halogenated hydrocarbons such as ethylene chloride and chlorobenzene. These may be used in combination.
[0042]
Of these inert solvents, it is particularly preferable to use an aliphatic hydrocarbon. The prepolymerization can be performed in a state where the α-olefin is in a liquid state, or can be performed under a gas phase condition. The prepolymerization can be performed in any of a batch type, a semi-continuous type, and a continuous type. Further, in the prepolymerization, it is preferable to use a catalyst having a concentration higher than the catalyst concentration in the system in the main polymerization.
[0043]
The polyolefin to be the PO part of the olefin block copolymer (A) is homopolymerized or copolymerized with an olefin having 2 to 20 carbon atoms as described above in the presence of the above olefin polymerization catalyst ( Hereinafter, it may be simply referred to as “olefin polymerization”.
The olefin polymerization can be carried out in any of liquid phase polymerization methods such as solution polymerization and suspension polymerization, or gas phase polymerization methods. As the reaction solvent for the suspension polymerization, the above-mentioned inert solvent can be used, or a liquid olefin can be used at the reaction temperature. The reaction temperature is usually in the range of −50 ° C. to 200 ° C., preferably 0 ° C. to 150 ° C. The polymerization pressure is usually 0.1 to 100 atm, preferably 1 to 50 atm. Olefin polymerization can be carried out in any of batch, semi-continuous, and continuous methods, and when it is carried out in two or more stages, the reaction conditions may be the same or different.
[0044]
In the olefin polymerization, a polyolefin having a weight average molecular weight of usually 2,000 or more, preferably 2,000 to 1,000,000 is produced. At this time, it is preferable that molecular hydrogen which is a general molecular weight regulator is not present in the polymerization system, and the molecular weight is adjusted by any of the above-mentioned organometallic catalyst component concentration, polymerization temperature, and olefin concentration (polymerization pressure). It is preferable to carry out by controlling one or more kinds. Specifically, as a method for preparing the molecular weight, for example, in suspension polymerization in which molecular hydrogen is not substantially present, increasing the concentration of the organometallic catalyst component can reduce the molecular weight of the resulting polyolefin, In suspension polymerization in which molecular hydrogen is not substantially present, the molecular weight of the resulting polyolefin can be lowered by increasing the polymerization temperature.
[0045]
One end of the polyolefin obtained as described above is an end bonded with a group 13 element or an unsaturated bond end. Whether one end of the polyolefin is a terminal to which a group 13 element is bonded or an unsaturated bond terminal depends on the polymerization conditions such as the type and / or amount of the organometallic catalyst component used and the polymerization temperature.
When one end of the polyolefin is an unsaturated bond end, a compound containing a group 13 element is reacted to convert the end to a group 13 element bonded. In addition, even when the obtained polyolefin is a mixture of one having a group 13 element bonded to one end and one having an unsaturated bond end on one end, the one end is unsaturated bond, if necessary. You may convert the terminal of polyolefin which is a terminal into the terminal which group 13 element combined.
[0046]
The compound containing a group 13 element used in the reaction is selected from the compounds exemplified as the organic compound catalyst component described above, and the compounds exemplified as the organoaluminum compound or the organoboron compound are preferably used. Among these, a trialkylaluminum, a dialkylaluminum hydride or a boron compound having one or more hydrogen-boron bonds is more preferable, and a boron compound having one or more hydrogen-boron bonds is particularly preferable. Most preferred compounds include 9-borabicyclo [3.3.1] nonane, which may be a monomer or a dimer.
[0047]
The reaction of a polyolefin having one end of an unsaturated bond and a compound containing a group 13 element is performed, for example, as follows.
(1) 0.1 to 50 g of polypropylene having a vinylidene group at the end and 0.01 to 5 mol / liter-octane solution of diisobutylaluminum hydride in an amount of 5 to 1000 ml are mixed and refluxed for 0.5 to 6 hours. .
(2) 0.1 to 50 g of polypropylene having a terminal vinylidene group, 5 to 1000 ml of anhydrous tetrahydrofuran, and 0.05 to 10 mol of 0.1 to 50 ml of 9-borabicyclo [3.3.1] nonane The liter-tetrahydrofuran solution is mixed and stirred at 20-65 ° C. for 0.5-24 hours.
[0048]
The polyolefin used as the PO part of an olefin type block copolymer (A) is manufactured as mentioned above. A group 13 element is bonded to one end of the obtained polyolefin. The group 13 element is preferably boron.
Next, chain polymerization active species such as radical polymerization reaction, ring-opening polymerization reaction, and ionic polymerization reaction are formed in the presence of the polyolefin having a group 13 element bonded to one end, and these reactions are performed to carry out the olefin block copolymer. A polymer (A) is manufactured. By this reaction, the f part is formed between the group 13 element bonded to the terminal and the polyolefin segment, and a polymer produced by a chain polymerization reaction such as radical polymerization reaction, ring-opening polymerization reaction, ionic polymerization reaction, It becomes a functional segment (hereinafter sometimes referred to as “R portion”). Part f may include a part of a structure formed by a chain polymerization reaction such as a radical polymerization reaction, a ring-opening polymerization reaction, or an ionic polymerization reaction.
[0049]
This polymerization reaction is performed, for example, as follows.
(1) When the group 13 element bonded to one end of the polyolefin is boron, a radical is generated by oxidizing a carbon-boron bond with molecular oxygen in the presence of a radical polymerizable monomer. Do.
Specifically, a polyolefin having boron bonded to one end is oxidized with molecular oxygen in the presence of a radical polymerizable monomer. This converts the terminal boron into peroxyborane (—O—O—B). When the peroxyborane is stirred in the presence of a radical polymerizable monomer, the O—O bond is cleaved to generate a radical, and the generated alkoxy radical (—O*) Serves as an initiator, and radical polymerization of the radical polymerizable monomer proceeds.
[0050]
Examples of the radical polymerizable monomer include methyl methacrylate (MMA), ethyl methacrylate (EMA), butyl methacrylate, vinyl acrylate (VA), butyl acrylate (BA), styrene, acrylonitrile, vinyl acetate and the like. These radically polymerizable monomers may be used alone or in combination of two or more.
[0051]
Termination of radical polymerization can be performed by precipitating the polymer in methanol. As described above, an olefin block copolymer (A) in which the f part is an ether bond or an ester bond and the R part is a radical polymer can be produced.
(2) When the group 13 element bonded to one end of the polyolefin is aluminum, active species are generated by oxidizing the carbon-aluminum bond with molecular oxygen to perform a ring-opening polymerization reaction.
[0052]
Specifically, the carbon-aluminum bond is oxidized with molecular oxygen, thereby converting the aluminum at the end of the PO moiety into aluminum oxide (—O—Al). The ring-opening polymerizable monomer is subjected to ring-opening polymerization using the obtained aluminum oxide as an active species.
Examples of the ring-opening polymerizable monomer include lactones, lactams, 2-oxazolines, cycloethers, and the like. Specifically, β-propiolactone, β-butyrolactone, δ-valerolactone, glycolide, lactide, Examples include ε-caprolactone, α-pyrrolidone, γ-butyrolactam, ε-caprolactam, ethylene oxide, propylene oxide, epichlorohydrin, oxetane, tetrahydrofuran, and octamethylcyclotetrasiloxane. These ring-opening polymerizable monomers may be used alone or in combination of two or more.
[0053]
The ring-opening polymerization reaction is usually performed at a temperature of 0 to 100 ° C. for 30 minutes to 12 hours, preferably 1 hour to 6 hours. The ring-opening polymerization reaction can be stopped by precipitating the polymer in methanol. As described above, an olefin block copolymer (A) in which the f part is an ether bond or an ester bond and the R part is a ring-opening polymer can be produced.
(3) A group 13 element bonded to one end of the polyolefin is converted into a hydroxyl group, an amino group, an aldehyde group, or a halogen, and then a ring-opening polymerization active species is generated to perform a ring-opening polymerization reaction.
[0054]
For example, a ring-opening polymerization active species is produced by adding a sodium hydroxide solution and a hydrogen peroxide solution to a polyolefin bonded with boron at one end and reacting at 40 ° C. to 50 ° C. for 3 to 5 hours to form boron into a hydroxyl group. This can be carried out by reacting butyllithium with this and then reacting with diethylaluminum chloride to convert the hydroxyl group into aluminum oxide.
[0055]
The ring-opening polymerizable monomer is subjected to a ring-opening polymerization reaction using the aluminum oxide obtained by such a method as an active species. The ring-opening polymerization reaction is performed in the same manner as in the above method (2). Further, instead of aluminum oxide, another metal alkoxide, metal halide, or metal amine may be bonded to one end of the polyolefin as an active species for the ring-opening polymerization reaction. Active species other than aluminum oxide are generated using a hydroxyl group, amino group, aldehyde group or halogen bonded to one end of the polyolefin. Among these, it is preferable to use aluminum oxide as an active species. As described above, an olefin block copolymer (A) in which the f part is an ether bond, an ester bond or an amide bond and the R part is a ring-opening polymer can be produced.
[0056]
As an example of an ionic polymerization reaction, for example, when an anionic polymerization reaction is performed, an anionic polymerization can be performed after converting a polyolefin having a hydroxyl group at the terminal to a polyolefin having a lithium, potassium, sodium, phosphorus-containing group, or the like at the terminal. It can be obtained by polymerizing various monomers. As an example, a method for producing a block copolymer having a (meth) acrylic acid ester as an example of a segment in which the R portion is an anionic polymer using a polyolefin having lithium at the terminal will be described.
[0057]
Preparation of polyolefin with terminal lithium
A polyolefin having lithium at the terminal can be obtained by reacting the polyolefin having a hydroxyl group at the terminal with an organic lithium compound. The reaction between the polyolefin having a hydroxyl group at the terminal and the organolithium compound is usually carried out in a solvent.
[0058]
Examples of the organic lithium compound include alkyl lithium such as butyl lithium, propyl lithium, ethyl lithium, and methyl lithium; alkoxy lithium such as butoxy lithium, propoxy lithium, ethoxy lithium, and methoxy lithium. In the present invention, alkyl lithium is more preferably used.
[0059]
Examples of the solvent used for the reaction include the same hydrocarbons as exemplified as the inert hydrocarbon medium.
When the polyolefin having a terminal hydroxyl group is reacted with the organolithium compound, the organolithium compound is used in an amount of 0.1 to 100 mol, preferably 0.2 to 10 mol, per 1 mol of the hydroxyl group of the polyolefin end. . The reaction temperature is usually −100 to 100 ° C., preferably 0 to 80 ° C., and the reaction time is usually 0.1 to 48 hours, preferably 0.5 to 12 hours.
[0060]
In this way, a polyolefin having lithium at the terminal represented by the following general formula (II) is produced.
PO-O-Li (II)
In the formula, PO represents a polyolefin segment having a weight average molecular weight of 1,000 to 10,000,000, preferably 3,000 to 1,000,000, more preferably 5,000 to 500,000. The terminal Li polyolefin preferably has Mw / Mn of 2 or more, preferably 3 to 15, more preferably 4 to 14.
[0061]
Production of block copolymers
Next, for example, (meth) acrylic acid ester is anionically polymerized in the presence of the terminal Li polyolefin to obtain a polyolefin block copolymer comprising a polyolefin segment and a (meth) acrylic acid ester segment.
The polymerization is carried out by mixing the solvent, the terminal Li polyolefin and the (meth) acrylic acid ester, or by mixing the terminal Li polyolefin and a liquid (meth) acrylic acid ester. An anionic polymerization active species can be formed by mixing the terminal Li polyolefin, the solvent, and the (meth) acrylic acid ester.
[0062]
Examples of the solvent include aliphatic hydrocarbons such as hexane and heptane; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane and cyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene; diethyl ether, dioxane, tetrahydrofuran (THF), monoglyme, and diglyme. An ether solvent such as is used. These solvents can be used singly or in combination of two or more. Of these, aromatic hydrocarbons and ether solvents are preferably used.
[0063]
Examples of (meth) acrylic acid esters include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, vinyl acrylate, 2-methacrylic acid 2- Examples include methoxyethyl and 2- (N, N-diethylamino) ethyl methacrylate. These (meth) acrylic acid esters can be used singly or in combination of two or more. As a combination of (meth) acrylic acid esters, two or more selected from acrylic esters, two or more selected from methacrylic esters, one or more selected from acrylic esters and one or more selected from methacrylic esters. And combinations thereof.
[0064]
In addition, compounds useful for the formation of anionic polymerization active species such as triphenylphosphine, α, α′-dipyridyl, hexamethylphosphoramide (HMPA), titanium tetrachloride, alkyllithium, and alkoxylithium may be added during polymerization. Good.
The polymerization is usually performed at a polymerization temperature of −100 ° C. to 100 ° C., preferably −80 ° C. to 80 ° C., more preferably −70 ° C. to 70 ° C. for 1 minute to 500 hours, preferably 10 minutes to 300 hours, more preferably. Is carried out over 15 minutes to 150 hours. In this polymerization, the terminal Li polyolefin is 0.001 to 100 mol / liter, preferably 0.005 to 50 mol / liter, more preferably 0.01 to 10 mol / liter, and further preferably 0.1 to 5 mol. Used at a concentration of mol / liter. The (meth) acrylic acid ester is usually used at a concentration of 0.001 to 500 mol / liter, preferably 0.005 to 300 mol / liter, more preferably 0.01 to 150 mol / liter.
[0065]
It is preferable to produce a poly (meth) acrylic acid ester segment having stereoregularity by polymerization as described above. That is, a stereoregular poly (substituted acrylate) having a triad syndiotacticity (rr) of 70% or more or a triad isotacticity (mm) of 70% or more is preferable.
Rr and mm are obtained by dissolving the sample in nitrobenzene-d5.1H-NMR is measured and determined by the ratio of the peak area of rr or the peak area of mm to the sum of the peak areas of rr, mr, and mm detected in the vicinity of 0.85, 1.05, and 1.25 ppm, respectively.
[0066]
As described above, a polymer containing a block copolymer in which a polyolefin segment (PO) and a poly (meth) acrylic ester segment are chemically bonded can be produced. Whether or not the polymer includes a chemically bonded polymer with an acrylate segment can be determined by, for example, the molecular weight of the obtained polymer, solubility in an organic solvent, or spectroscopic analysis. That is, the molecular weight of the polymer obtained by the method of the present invention shows a high value with respect to the molecular weight of PO of the terminal Li polyolefin, corresponding to the polyolefin segment of the olefin block copolymer polymer obtained by the method of the present invention. The dissolution behavior in the organic solvent of the mixture of the polymer and the polymer corresponding to the segment of the polymer produced by anionic polymerization of the polymer indicates that the olefin block copolymer obtained by the method of the present invention is dissolved in the organic solvent. The terminal structure of the olefinic block copolymer obtained by the method of the present invention is different from that of the behavior.13The target block copolymer can be produced by detecting peaks derived from chemical bonds between the polyolefin segment and the poly (meth) acrylate segment of the polymer produced by anionic polymerization as analyzed by C-NMR. Can be judged.
[0067]
In the chain polymerization reaction such as the above radical polymerization reaction, ring-opening polymerization reaction, and ionic polymerization reaction, a polymer having a weight average molecular weight of usually 500 or more, preferably 5,000 to 1,000,000 is produced.
The environmentally disintegrating resin molding according to the present invention is formed from the olefin block copolymer (A) as described above. The olefin block copolymer (A) may contain an additive known in the art in any proportion as it is used for fillers, core materials, and other resins.
[0068]
Moreover, the environmentally disintegrating resin molded product according to the present invention is an olefin polymer composition (C) containing the olefin block copolymer (A) and a thermoplastic resin (B) other than the olefin block copolymer (A). It may be formed. The olefin polymer composition (C) may contain two or more olefin block copolymers (A).
In addition to the olefin block copolymer (A) and the thermoplastic resin (B), the olefin polymer composition (C) includes a crosslinking agent, a crosslinking accelerator, a crosslinking aid, a softener, and an adhesive. Imparting agent, anti-aging agent, foaming agent, processing aid, adhesion imparting agent, inorganic filler, organic filler, crystal nucleating agent, heat stabilizer, weathering stabilizer, antistatic agent, colorant, lubricant, flame retardant, An additive such as an anti-blooming agent may be included. Further, secondary modification such as crosslinking and foaming may be performed.
[0069]
As the thermoplastic resin (B), polyolefin, polyamide, polyester, polyacetal, polystyrene, acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer (ABS), polycarbonate, polyphenylene oxide, polyacrylate, polyvinyl chloride and the like are used.
Specific examples of polyolefins include ethylene polymers such as ethylene homopolymers and ethylene / α-olefin copolymers; propylene polymers such as propylene homopolymers and propylene / α-olefin copolymers; Butene polymers such as polymers; 4-methyl-1-pentene polymers such as 4-methyl-1-pentene homopolymer; 3-methyl-1-butenes such as 3-methyl-1-butene homopolymer Hexene polymers such as hexene homopolymers. Of these, ethylene polymers, propylene polymers, and 4-methyl-1-pentene polymerization are preferable.
[0070]
Specific examples of the polyester include aromatic polyesters such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polybutylene terephthalate; aliphatics such as polylactic acid, polyglycolic acid, poly-ε-caprolactone, polybutylene succinate, and polyhydroxybutyrate. Examples include polyester. Among these, polyethylene terephthalate is particularly preferable.
[0071]
Specific examples of polyamides include aliphatic polyamides such as nylon-6, nylon-66, nylon-10, nylon-12, and nylon-46; aromatic polyamides produced from aromatic dicarboxylic acids and aliphatic diamines, and the like. It is done. Among these, nylon-6 is particularly preferable.
Specific examples of the polyacetal include polyformaldehyde (polyoxymethylene), polyacetaldehyde, polypropionaldehyde, polybutyraldehyde and the like. Among these, polyformaldehyde is particularly preferable.
[0072]
Polystyrene may be a homopolymer of styrene, or a binary copolymer of styrene and acrylonitrile, methyl methacrylate, or α-methylstyrene.
ABS includes a structural unit derived from acrylonitrile in an amount of 20 to 35 mol%, a structural unit derived from butadiene in an amount of 20 to 30 mol%, and a structural unit derived from styrene. ABS contained in an amount of 40 to 60 mol% is preferably used.
[0073]
Polycarbonates include bis (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, and 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) Examples thereof include polymers obtained from butane and the like. Of these, polycarbonate obtained from 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane is particularly preferred.
[0074]
As the polyphenylene oxide, poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide) is preferably used.
As the polyacrylate, polymethyl methacrylate or polybutyl acrylate is preferably used.
The thermoplastic resins (B) as described above may be used alone or in combination of two or more.
[0075]
Among these thermoplastic resins (B), polyolefins (b-1) such as polyethylene, polypropylene, and ethylene / propylene copolymers, and polylactic acid, polyglycolic acid, poly-ε-caprolactone, polybutylene succinate, etc. It is preferable to use in combination with aliphatic polyester (b-2).
For example, as the polyolefin (b-1), at least one kind of polyolefin (Mw: 5,000 to 1,000,000) selected from polyethylene, isotactic polypropylene, isotactic block polypropylene and the like and having a high crystallization rate is used. And at least one aliphatic polyester (Mw: 2,000 to 1,000,000) selected from polylactic acid, polyglycolic acid and the like as the aliphatic polyester (b-2) and having a relatively slow crystallization rate. Is preferred. At this time, the PO part of the olefinic block copolymer (A) is the same kind of polyolefin as the polyolefin (b-1), and the R part is the same kind of aliphatic polyester as the aliphatic polyester (b-2). preferable.
[0076]
Further, as polyolefin (b-1), ethylene / α-olefin copolymer such as ethylene / propylene copolymer, ethylene / butene copolymer, ethylene / octene copolymer (α-olefin content: 2 to 98 mol%) , Mw: 5,000 to 1,000,000); propylene / ethylene copolymer, propylene / butene copolymer (ethylene or C4 or higher α-olefin content: 2-98 mol%, Mw: 2,000- High-rigidity aliphatic polyester (Mw: 2,000 to 1,000,000) selected from polylactic acid, polyglycolic acid and the like as a soft polyolefin such as 1,000,000) and aliphatic polyester (b-2) It is also preferable to use At this time, the PO part of the olefinic block copolymer (A) is the same kind of polyolefin as the polyolefin (b-1), and the R part is the same kind of aliphatic polyester as the aliphatic polyester (b-2). preferable.
[0077]
Further, as the polyolefin (b-1), a high melting point polyolefin such as high density polyethylene, medium density polyethylene, isotactic polypropylene, poly-4-methyl-1-pentene (Mw: 5,000 to 1,000,000) and As the aliphatic polyester (b-2), a flexible aliphatic polyester (Mw: 2,000 to 1,000,000) such as polyε-caprolactone or a hydrophilic polyether (Mw: 2,000 to 1) such as polyethylene glycol , 000,000). At this time, the PO part of the olefinic block copolymer (A) is the same kind of polyolefin as the polyolefin (b-1), and the R part is the same kind of aliphatic polyester as the aliphatic polyester (b-2). preferable.
[0078]
When such a combination is used, it is possible to provide an environmentally disintegrating resin molded body having practical properties such as environmental disintegration and excellent heat resistance and mechanical strength.
When the olefin polymer composition (C) used in the present invention contains the olefin block copolymer (A), the polyolefin (b-1), and the aliphatic polyester (b-2). 1 to 98 parts by weight of the olefin block copolymer (A), 1 to 70 parts by weight of the polyolefin (b-1), and 98 to 1 part by weight of the aliphatic polyester (b-2) ((A ) + (B-1) + (b-2) is preferably contained in an amount of 100 parts by weight), 5 to 50 parts by weight of the olefin block copolymer (A), the polyolefin (b-1) 5 to 50 parts by weight, and the aliphatic polyester (b-2) in an amount of 90 to 45 parts by weight ((A) + (b-1) + (b-2) is 100 parts by weight). Particularly preferred.
[0079]
As a method for adjusting such an olefin polymer composition (C), any known method can be employed. For example, the olefin block copolymer (A), the thermoplastic resin (B), and the above additives. Can be melt kneaded using an extruder, a kneader, or the like.
The environmentally disintegrating resin molding according to the present invention is disintegrated by biological metabolism, heat, light, etc. in the natural environment and does not retain its shape. Even if the molded body is collapsed, a part of the resin forming the molded body remains in the environment.
[0080]
Molding method
The environmentally disintegrating resin molding according to the present invention is formed from the olefin block copolymer (A) or the olefin polymer composition (C).
The molding method of the environmentally disintegrating resin molding according to the present invention is not particularly limited, and can be manufactured by a method such as calendar molding, extrusion molding, injection molding, blow molding, press molding, stamping molding, or the like.
[0081]
When extruding the olefin-based block copolymer (A) or the olefin-based polymer composition (C), conventionally known extruding equipment and molding conditions can be employed, such as a single screw extruder, By using a kneading extruder, a ram extruder, a gear extruder, etc., the molten olefin block copolymer (A) or olefin polymer composition (C) is extruded from a T die or the like (sheet or film). Unstretched) and the like.
[0082]
The stretched film is obtained by stretching an extruded sheet or an extruded film (unstretched) as described above, for example, by a tenter method (longitudinal and transverse stretching or transverse and longitudinal stretching), a simultaneous biaxial stretching method, or a uniaxial stretching method. An inflation film can also be produced from the olefin block copolymer (A) or the olefin polymer composition (C) according to the present invention.
[0083]
Filaments can be made, for example, by extruding the molten composition through a spinneret. Further, it may be prepared by a melt blown method.
The injection-molded body can be manufactured by injection molding into various shapes using a known injection molding apparatus under known conditions.
The blow-molded product can be manufactured by adopting known conditions using a conventionally known blow molding apparatus.
[0084]
In injection blow molding, the above composition is injected into a parison mold at a resin temperature of 100 ° C. to 250 ° C. to form a parison, and then the parison is held in a mold having a desired shape, and then air is blown into the mold. A hollow molded body can be manufactured by wearing on.
An example of the press-molded body is a mold stamping molded body.
[0085]
Application
The environmentally disintegrating resin molded body according to the present invention is easily disintegrated in the environment and is excellent in rigidity, heat resistance, impact resistance and the like, and can be used in a wide range of fields such as outdoor goods and disposable containers.
For example, fresh food containers such as fish, vegetables and eggs sold in supermarkets; take-out food containers such as bento and prepared dishes; containers for noodles such as beverage cups and ramen; containers such as disposable dishes used outdoors ; Food packaging bags, plastic bags in supermarkets, bags such as garbage bags, garbage bags for garbage It can be used as a cloth for outdoor goods such as a tent, and also as a water retaining material or film that easily collapses in the environment.
[0086]
【The invention's effect】
The environmentally disintegrating resin molded body according to the present invention is excellent in mechanical strength and heat resistance such as elastic modulus and impact resistance, and easily disintegrates in the environment. It can be applied to a certain field.
In addition, the environmentally disintegrating resin molded body according to the present invention is superior in balance of physical properties such as strength and transparency as compared with a molded body made of a composition of a conventional biodegradable polymer and a polyolefin resin.
[0087]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further more concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples.
[0088]
[Production Example 1]
[Preparation of catalyst solution]
Methylaluminoxane and rac-dimethylsilylenebis (2-ethyl-4-naphthylindenyl) zirconium dichloride in toluene having a zirconium concentration of 0.00011 mmol / liter and a molar ratio of aluminum to zirconium (Al / Zr) of 350 (A suitable amount of toluene was added if necessary), and the mixture was stirred for 15 minutes for preactivation treatment to prepare catalyst solution (1).
[0089]
[Olefin polymerization]
A glass reactor with an internal volume of 500 ml sufficiently purged with nitrogen was charged with 250 ml of purified toluene, ethylene was circulated at a rate of 80 liters per hour, and propylene was circulated at a rate of 120 liters per hour, and stirred at 600 rpm with a magnetic stirrer While maintaining at 45 ° C. for 10 minutes. Next, 6.7 mg of triisobutylaluminum was charged to the reactor in terms of aluminum atoms. Furthermore, 0.045 mg (0.0005 mmol) of the catalyst solution (1) was charged in terms of zirconium atom. After polymerization at 50 ° C. and normal pressure for 20 minutes, a small amount of isopropanol (IPA) was added to terminate the polymerization. After completion of the polymerization, the reaction solution was poured into 2 liters of dilute hydrochloric acid in methanol to precipitate the polymer. The precipitated polymer was washed twice with methanol, and the obtained polymer was dried at 130 ° C. under reduced pressure overnight.
[0090]
The obtained ethylene / propylene random copolymer (EPR) was 28.8 g, and the catalyst activity was 172.8 kg / mmol-Zr · hr. The ethylene content determined from IR analysis was 81.7 mol%, and an unsaturated bond was present at the polymer terminal. Mw was 55,000.
[Hydroboration]
20 g of the EPR suspended in 100 ml of degassed dry tetrahydrofuran (THF) in a dry box filled with argon was placed in a glass flask equipped with a magnetic stir bar and further 9-borabicyclo [3.3.1] nonane (9 -BBN) in THF (0.5 mol) (5.8 ml) was added. The slurry was stirred at 55 ° C. for 5 hours in a dry box and then filtered. The obtained residue was washed with degassed dry IPA and then dried under reduced pressure to obtain EPR (EPR-B) having boron at the terminal. Obtained.
[0091]
[Hydroxylation]
10 g of the EPR-B was suspended in 50 ml of degassed dry THF, and 2.3 ml of an aqueous solution containing 0.5 g of NaOH and 0.6 ml of methanol were added under a nitrogen atmosphere. The suspension is cooled to 0 ° C. and H2O2After adding 1.8 ml of a (30%) aqueous solution and reacting at 40 ° C. for 6 hours, 100 ml of methanol was added to stop the reaction. The obtained polymer was filtered off, and the obtained filtrate was heated to reflux in 100 ml of methanol for 2 hours and then filtered again. The obtained residue was dried under reduced pressure at 50 ° C. for 8 hours to obtain EPR (EPR-OH) containing an OH group at the terminal.
[0092]
[Lactide polymerization]
3.5 g of the EPR-OH was suspended with dry toluene in a dry box. Excess n-butyllithium was added thereto, and the mixture was stirred for 12 hours. Then, filtration and toluene washing were repeated to obtain an EPR having a lithium oxide at the terminal. The EPR having lithium oxide at the terminal is suspended in toluene, and 3 equivalents of diethylaluminum chloride is added and reacted for 12 hours to react with EPR having an aluminum oxide at the terminal (EPR-OAlEt).2) This EPR-OAlEt2Was washed with toluene and hexane, filtered, resuspended in 80 ml of toluene, 156.2 g of purified lactide was added, and the mixture was reacted at room temperature for 64 hours. After stopping the reaction by adding 100 ml of methanol, the polymer was precipitated in acidic methanol, and the unnecessary part was extracted and removed with acetone using a Soxhlet extractor, whereby an ethylene / propylene random copolymer-O-polylactide diblock was obtained. A copolymer (EPR-O-PLa) was obtained.
[0093]
The weight average molecular weight (Mw) of the PLa portion of this diblock copolymer calculated by the following formula:2) Was 150,000.
Mw2= Mw1・ (W2-W1) / W1
In the above formula
Mw1: Mw of EPR section
Mw2: Mw of PLa part
W1: EPR-OAlEt used for lactide polymerization2Weight of
W2: Yield of diblock copolymer
Respectively.
[0094]
[Production Example 2]
[Preparation of catalyst solution]
Methylaluminoxane and dimethylsilylenebis (indenyl) zirconium dichloride are mixed in toluene at a ratio such that the zirconium concentration is 0.00011 mmol / liter and the molar ratio of aluminum to zirconium (Al / Zr) is 350 (appropriate if necessary An amount of toluene was added.), And the mixture was stirred for 15 minutes for preactivation treatment to prepare a catalyst solution (2).
[0095]
[polymerization]
750 ml of purified heptane was charged into a 2 liter stainless steel autoclave thoroughly purged with nitrogen, and the system was replaced with propylene. Next, the system was heated to 40 ° C., and 0.20050 mmol of triisobutylaluminum and 0.00050 mmol of the catalyst solution (2) were added in terms of zirconium atoms. Thereafter, the temperature was raised while being pressurized with propylene. The polymerization was started when the total pressure became 0.8 MPa and the temperature reached 70 ° C., and polymerization was carried out for 30 minutes while maintaining this pressure and temperature. After 30 minutes, the supply of propylene was stopped to complete the polymerization reaction. After depressurization and cooling, the slurry was taken out, and the solid part was collected by filtration, and dried under reduced pressure at 80 ° C. and 500 mmHg for 12 hours under a nitrogen flow.
[0096]
Polypropylene (PP) obtained as described above was 39.8 g, and the activity was 161 kg / mmol-Zr · hr. The Mw measured by GPC of this polypropylene was 69,000. The melting point (Tm) measured by DSC is 139.1 ° C.13The mesopentad fraction (mmmm) measured by C-NMR was 90.8%. As a result of IR analysis, it was confirmed that an unsaturated bond was present at the polymer terminal.
[0097]
[Hydroboration]
In a dry box filled with argon, 20 g of the above end-unsaturated polypropylene suspended in 100 ml of degassed and dried THF was placed in a glass flask equipped with a magnetic stirring bar, and a THF solution of 9-BBN (0.5 Mol) 4.6 ml was added. This slurry was stirred at 55 ° C. for 5 hours in a dry box, filtered, washed with degassed dry IPA, and then dried under reduced pressure to obtain polypropylene having a terminal boron (PP-B).
[0098]
[Hydroxylation]
10 g of the PP-B was suspended in 50 ml of degassed dry THF, and 1.8 ml of an aqueous solution containing 0.4 g of NaOH and 0.5 ml of methanol were added under a nitrogen atmosphere. The suspension is cooled to 0 ° C. and H2O2After adding 1.5 ml of a (30%) aqueous solution and reacting at 40 ° C. for 6 hours, 100 ml of methanol was added to stop the reaction. The obtained polymer was filtered off, and the obtained filtrate was heated to reflux in 100 ml of methanol for 2 hours and then filtered again. The obtained residue was dried under reduced pressure at 50 ° C. for 8 hours to obtain PP (PP-OH) containing an OH group at the terminal.
[0099]
[Lactide polymerization]
The PP-OH (3.5 g) was suspended with dry toluene in a dry box. Excess n-butyllithium was added thereto and stirred for 12 hours, and then filtration and toluene washing were repeated to obtain PP having a lithium oxide at the terminal. PP (PP-OAlEt) having aluminum oxide at its terminal is prepared by suspending PP having lithium oxide at its terminal with toluene, adding 3 equivalents of diethylaluminum chloride and reacting for 12 hours.2) This PP-OAlEt2After washing with toluene and hexane and filtering, the obtained filtrate was resuspended in 80 ml of toluene, and 124.1 g of purified lactide was added and reacted at room temperature for 64 hours. After the reaction was stopped by adding 100 ml of methanol, the polymer was precipitated in acidic methanol, and unnecessary portions were extracted and removed with acetone using a Soxhlet extractor to obtain a polypropylene-O-polylactide diblock copolymer (PP- O-PLa) was obtained.
[0100]
The weight average molecular weight (Mw) of the PLa portion calculated from the following formula of this diblock copolymer:2) Was 150,000.
Mw2= Mw1・ (W2-W1) / W1
In the above formula
Mw1: Mw of PP part
Mw2: Mw of PLa part
W1: PP-OAlEt used for lactide polymerization2Weight of
W2: Yield of diblock copolymer
Respectively.
[0101]
[Production Example 3]
[Preparation of catalyst solution]
In a glass container thoroughly substituted with nitrogen, bis (pentamethyl-ηFive-Cyclopentadienyl) dimethylzirconium was weighed so that the zirconium atom became 0.23 mmol, and a toluene solution of tris (pentafluorophenyl) borane was added thereto so that the boron atom became 0.92 mmol. An appropriate amount of toluene was added thereto to make a total amount of 50 ml, and a catalyst solution (3) having a zirconium concentration of 0.0046 mmol / ml was prepared.
[0102]
[Olefin polymerization]
225 ml of purified toluene was charged into a glass reactor having an internal volume of 500 ml sufficiently purged with nitrogen, and ethylene was circulated at a rate of 200 liters per hour, and stirred at 45 ° C. with stirring at 600 rpm using a magnetic stirring bar. Hold for a minute. Next, 7.5 mmol of triisobutylaluminum in terms of aluminum atoms was charged into the reactor. Furthermore, 9 mmol of 9-BBN was charged, and then 0.075 mmol of the catalyst solution (3) was charged in terms of zirconium atoms. Polymerization was carried out at 50 ° C. and normal pressure for 5 minutes, and then a small amount of anhydrous methanol was added to terminate the polymerization. After completion of the polymerization, the polymer was washed with anhydrous THF, and the resulting polymer was dried at 50 ° C. under reduced pressure overnight. The obtained polyethylene was 5.1 g, and the catalytic activity was 816 g / mmol-Zr · hr.
[0103]
[Molecular weight and confirmation of polymer ends]
Of the obtained polyethylene, 1.0 g was added to 25 ml of anhydrous THF. To this was added 1 ml of an aqueous solution containing 0.2 g of NaOH and 0.25 ml of methanol under a nitrogen atmosphere at room temperature. Then 0.8 ml of 30% H2O2Was added dropwise at 0 ° C. After reacting this at 40 ° C. for 6 hours, the reaction solution was poured into 2 liters of methanol solution to precipitate a polymer. The obtained polymer was refluxed with 50 ml of methanol for 2 hours, and then dried under reduced pressure at 50 ° C. for 8 hours. The Mw determined from GPC analysis was 52,400. Moreover, since it confirmed that the polymer terminal was modified by the hydroxyl group and there was no unsaturated bond from IR analysis, it was judged that the terminal of the polyethylene was modified with boron.
[0104]
[Hydroxylation]
20 g of polyethylene having boron at the end was suspended in 50 ml of degassed dry THF, and 2.4 ml of an aqueous solution containing 0.5 g of NaOH and 0.6 ml of methanol were added under a nitrogen atmosphere. The suspension is cooled to 0 ° C. and H2O21.9 ml of a (30%) aqueous solution was added dropwise and reacted at 40 ° C. for 6 hours, and then 100 ml of methanol was added to stop the reaction. The resulting polymer was filtered off, and the filtrate was heated to reflux in 100 ml of methanol for 2 hours and then filtered again. The obtained filtrate was dried under reduced pressure at 50 ° C. for 8 hours to obtain homopolyethylene (HDPE-OH) containing an OH group at the terminal.
[0105]
[Caprolactone polymerization]
The HDPE-OH (3.5 g) was suspended with dry toluene in a dry box. Excess n-butyllithium was added thereto and stirred for 12 hours, followed by repeated filtration and toluene washing to obtain HDPE having a lithium oxide at the terminal. HDPE having lithium oxide at the terminal is suspended in toluene, 3 equivalents of diethylaluminum chloride is added and reacted for 12 hours to react with HDPE having aluminum oxide at the terminal (HDPE-OAlEt2) This HDPE-OAlEt2After washing with toluene and hexane and filtering, the obtained filtrate was resuspended in 80 ml of toluene, and 127.2 g of purified caprolactone was added and reacted at room temperature for 76 hours. After stopping the reaction by adding 100 ml of methanol, the polymer was precipitated in acidic methanol, and the precipitated polymer was extracted and removed with acetone using a Soxhlet extractor, so that the polyethylene-O-polycaprolactone diblock was co-polymerized. A polymer (HDPE-O-PCL) was obtained.
[0106]
The Mw (Mw of the PCL part) calculated by the following formula of this diblock copolymer2) Was 150,000.
Mw2= Mw1・ (W2-W1) / W1
In the above formula
Mw1: Mw of HDPE
Mw2: Mw of PCL part
W1: HDPE-OAlEt used for caprolactone polymerization2Weight of
W2: Yield of diblock copolymer
Respectively.
[0107]
[Example 1]
The diblock copolymer (EPR-O-PLa) produced in Production Example 1 was pulverized and powdered, and then thoroughly dried with a vacuum dryer. 0.1 parts by weight of Irganox 1010 (trade name, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) was added to 100 parts by weight of the dried diblock copolymer powder, and the conditions were a cylinder temperature of 200 ° C and a mold temperature of 10 ° C under a nitrogen atmosphere. A small blow container having a capacity of 50 ml and a weight of 15 g was manufactured by direct blow molding.
[0108]
The resulting small blow container was evaluated for drop test, transparency and environmental disintegration. The results are shown in Table 1.
The small blow container drop test was conducted by leaving a closed small blow container filled with 40 ml of water at a temperature of 23 ° C. for 48 hours, then dropping it at 23 ° C. from a height of 1 m onto a concrete surface, The bottle was observed for rupture or not.
[0109]
The transparency of the small blow container was measured by the Haze value of the side surface (thickness: about 200 μm) of the small blow container.
The environment-disintegrating property of a small blow container is a sample of 5 cm long and 1 cm wide cut from the side of the small blow container, and composted at a temperature of 58 ° C and a moisture content of 60% by weight (components: rice husk, raw garbage, chicken manure, manure) Etc.) and the change was observed after being buried for 3 months.
[0110]
[Example 2]
10 parts by weight of diblock copolymer powder pulverized and powdered from the diblock copolymer (EPR-O-PLa) produced in Production Example 1, polylactic acid (B1) (polystyrene equivalent Mw = 150,000) 60 parts by weight, 30 parts by weight of ethylene / propylene random copolymer (C1) (MFR measured at 190 ° C. = 5.2 g / 10 min, propylene content = 20 mol%) were each well dried in a vacuum dryer. After, IrganoxTM0.110 parts by weight of 1010 was added, and the resin was mixed and pelletized in a 20 mmφ twin screw extruder at a cylinder temperature of 200 ° C. in a nitrogen atmosphere. The obtained pellets were thoroughly dried with a vacuum dryer and then blow-molded in the same manner as in Example 1. The resulting small blow container was measured for drop test, transparency and environmental disintegration. The results are shown in Table 1.
[0111]
[Comparative Example 1]
100 parts by weight of polylactic acid (B1) and IrganoxTMExcept for using 10 parts by weight of 1010, blow molding was performed in the same manner as in Example 1, and the resulting small blow container was measured for drop test, transparency, and environmental disintegration. The results are shown in Table 1.
[0112]
[Comparative Example 2]
67 parts by weight of polylactic acid (B1), 33 parts by weight of ethylene / propylene copolymer (C1) and IrganoxTM1010 0.1 parts by weight were melt-mixed and pelletized in the same manner as in Example 2 and then blow-molded in the same manner as in Example 1. The resulting small blow container had a drop test, transparency and environmental disintegration. It was measured. The results are shown in Table 1.
[0113]
[Table 1]
Figure 0004472195
[0114]
[Example 3]
The diblock copolymer (PP-O-PLa) produced in Production Example 2 was pulverized and powdered, and then thoroughly dried with a vacuum dryer. Irganox was added to 100 parts by weight of the dried diblock copolymer powder.TM0.110 parts by weight of 1010 was added, and injection molding was performed under conditions of a cylinder temperature of 200 ° C. and a mold temperature of 10 ° C. in a nitrogen atmosphere to form a cup having a capacity of about 30 ml and a weight of 10 g.
[0115]
The obtained cup was evaluated for heat resistance and environmental disintegration. The results are shown in Table 2.
As for the heat resistance of the cup, after leaving the cup at 23 ° C. for 48 hours, put 20 ml of hot water of 70 ° C. in this container and leave it at 23 ° C. for 1 hour to deform the molded body. Visually evaluated.
[0116]
The environmental disintegration property of the cup was measured in the same manner as in Example 1 except that the sample piece was placed in compost (component: rice husk, raw garbage, chicken manure, manure, etc.) at a temperature of 58 ° C. and a water content of 60% by weight. The changes were observed after being buried for months.
[0117]
[Example 4]
10 parts by weight of block copolymer powder obtained by pulverizing and powdering the diblock copolymer (PP-O-PLa) produced in Production Example 2, 60 parts by weight of polylactic acid (B1), propylene / ethylene block copolymer (C2) 30 parts by weight (MFR measured at 230 ° C. = 25 g / 10 min, decane-soluble part = 11.5%) were each well dried in a vacuum dryer, and then IrganoxTM1010 0.1 part by weight was added, and the resin was mixed at a cylinder temperature of 200 ° C. in a nitrogen atmosphere in a 20 mmφ twin screw extruder to be pelletized. The obtained pellets were thoroughly dried with a vacuum dryer, and then injection-molded in the same manner as in Example 3. The resulting cups were evaluated for heat resistance and environmental disintegration. The results are shown in Table 2.
[0118]
[Comparative Example 3]
100 parts by weight of polylactic acid (B1) and IrganoxTMExcept that 0.1 part by weight of 1010 was used, injection molding was carried out in the same manner as in Example 3, and the obtained cup was evaluated for heat resistance and environmental disintegration. The results are shown in Table 2.
[0119]
[Comparative Example 4]
67 parts by weight of polylactic acid (B1), 33 parts by weight of propylene / ethylene block copolymer (C2) and IrganoxTM1010 0.1 parts by weight were melt-mixed and pelletized in the same manner as in Example 4, and then injection-molded in the same manner as in Example 3. The resulting cup was evaluated for heat resistance and environmental disintegration. The results are shown in Table 2.
[0120]
[Table 2]
Figure 0004472195
[0121]
[Reference example 1]
  After 100 parts by weight of the diblock copolymer (A3) produced in Production Example 3 was pulverized and powdered, Irganox was added to the powder.TM1010 0.1 parts by weight dissolved in acetone was sprayed, stirred well, and dried with a vacuum dryer. This was press-molded under the conditions of a heating temperature of 200 ° C. and a cooling temperature of 20 ° C. to obtain a film having a thickness of 100 μm.
[0122]
The obtained film was evaluated for heat resistance and environmental disintegration. The results are shown in Table 3.
As for the heat resistance of the film, a strip-shaped sample having a width of 2 mm and a length of 2 cm is cut from the film, and TMA (manufactured by Seiko Electronics) is used, and 10 kgf / cm.2A creep test was carried out under a temperature increase condition of 2 ° C./min under a nitrogen stream, and the temperature at which the strain became 5% was defined as the deformation temperature, and the heat resistance was evaluated at this temperature.
[0123]
The environmental disintegration of the film is 3 months in a compost (component: rice husk, raw garbage, chicken manure, manure, etc.) with a temperature of 58 ° C. and a moisture content of 60% by cutting a sample 5 cm long and 1 cm wide from the film. The change was observed after burying.
[0124]
[Reference example 2]
  10 parts by weight of diblock copolymer powder (HDPE-O-PCL) produced in Production Example 3 and pulverized to form powder, polycaprolactone (B2) (polystyrene converted weight average molecular weight Mw = 130) , 000) 60 parts by weight, high density polyethylene (C3) (MFR measured at 190 ° C. = 5.2 g / 10 min, density 0.968 g / cmThree) After thoroughly drying 30 parts by weight with a vacuum dryer, IrganoxTM1010 0.1 part by weight was added, and the resin was mixed in a 20 mmφ twin screw extruder at a cylinder temperature of 200 ° C. in a nitrogen atmosphere and pelletized. After drying the obtained pellets well in a vacuum dryer,Reference example 1The film thus obtained was press-molded, and the obtained film was evaluated for heat resistance and environmental disintegration. The results are shown in Table 3.
[0125]
[Comparative Example 5]
  100 parts by weight of polycaprolactone (B2) and IrganoxTMExcept for using 0.1 part by weight of 1010,Reference example 1In the same manner as above, a film was formed, and the obtained film was evaluated for heat resistance and environmental disintegration. The results are shown in Table 3.
[0126]
[Comparative Example 6]
  67 parts by weight of polycaprolactone (B2), 33 parts by weight of high-density polyethylene (C3) and IrganoxTM1010 0.1 parts by weightReference example 2In the same manner as above, after melt mixing and pelletizing,Reference example 1Films were molded in the same manner as described above, and the obtained films were evaluated for heat resistance and environmental disintegration. The results are shown in Table 3.
[0127]
[Table 3]
Figure 0004472195

Claims (2)

下記一般式(I)で表されるオレフィン系ブロック共重合体(A)からなることを特徴とする環境崩壊性樹脂成形体;
PO-f-R …(I)
(式中、POは、炭素原子数が2〜20のオレフィンから導かれる繰返し単位からなり、重量平均分子量が2,000以上であるポリオレフィンセグメントを示し、fは、エーテル結合示し、Rは、連鎖重合反応で得られ、重量平均分子量が500以上であるポリラクチドセグメントを示す。)。
An environmentally disintegrating resin molded product comprising the olefin block copolymer (A) represented by the following general formula (I);
PO-f-R (I)
(In the formula, PO represents a polyolefin segment composed of a repeating unit derived from an olefin having 2 to 20 carbon atoms, and has a weight average molecular weight of 2,000 or more, f represents an ether bond , and R represents A polylactide segment obtained by a chain polymerization reaction and having a weight average molecular weight of 500 or more is shown.).
請求項1に記載のオレフィン系ブロック共重合体(A)と、該(A)以外の熱可塑性樹脂(B)とを含むオレフィン系重合体組成物(C)からなることを特徴とする環境崩壊性樹脂成形体。  An environmental disruption characterized by comprising an olefin polymer composition (C) comprising the olefin block copolymer (A) according to claim 1 and a thermoplastic resin (B) other than the (A). Resin molding.
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