JP5862509B2 - 樹脂組成物及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、樹脂組成物及び該樹脂組成物の製造方法に関する。
従来、高分子物質は、様々な成形品の材料として使用されている。該成形品の材料としては、単一の高分子物質からなるものの他に、複数の高分子物質を混合することで新しい特性を持たせた高分子物質(ポリマーアロイ)が挙げられる。
例えば、ポリ乳酸は、石油資源ではなく植物由来の澱粉を原料とするため、炭酸ガス排出量の抑制をすることができるともに、土中、水中に存在する微生物の作用により自然環境下で分解させることも可能であるという特性を有している。その一方で、ポリ乳酸は、従来用いられてきたポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑性樹脂と比較すると、延性、耐衝撃性、耐熱性等の特性面で劣るという問題があった。
そこで、ポリ乳酸に対して特定の重合体をブレンドすることで、引張特性や剛性と耐衝撃性のバランス、及び成形外観に優れた成形体を得る樹脂組成物として、特許文献1には、ポリ乳酸50〜100質量部とポリオレフィン50〜0質量部とからなる樹脂成分100質量部に対して、特定の官能基を有する官能基含有水素添加ジエン系重合体1〜100質量部を含有する樹脂組成物(ポリ乳酸アロイ)が記載されている。
また、特許文献2には、ポリ乳酸と、ポリオレフィンと、相容化剤(特定の官能基を有する官能基含有水素添加ジエン系重合体、及び特定の官能基を有する官能基含有オレフィン系重合体)とを含有する熱可塑性樹脂組成物(ポリ乳酸アロイ)が記載されている。
一方、上述した樹脂組成物(ポリ乳酸アロイ)は、目的とする配合割合で、各原料を一括して二軸押出機等の混練機で混練した後、ペレット状にして販売されており、ユーザーはペレット状の樹脂組成物を、押出機等に投入して成形体を得ている(フルコンパウンド法)。しかし、該フルコンパウンド法は多種多様な配合割合の樹脂組成物に対応することが難しく、経済的でもなかった。
一方、樹脂組成物に任意の機能を短時間かつ簡易な混合操作により付与させる方法として、マスターバッチ(master batch)を用いる方法が知られている。ここにいうマスターバッチとは、樹脂に機能添加剤を高濃度で混合して混練したものである。該添加剤はバルク樹脂と混練させるため、熱に対して安定な無機化合物を選択することが多い。該添加材の機能としては、帯電防止のための導電性物質、難燃性物質、着色用の染料、顔料等が挙げられる。中でも、着色用の染料を添加剤として用いる場合が多い。また、マスターバッチは機能添加剤を高濃度で分散させる必要があるため、さらに分散剤や滑剤が添加されることもある。
ユーザーは押出機等に投入する際にマスターバッチと樹脂を混合することで、目的とする配合割合の樹脂組成物を得ることができる。
例えば、特許文献3には、乳酸残基を70〜100質量%含有し、乳酸残基の内L−乳酸残基とD−乳酸残基のモル比(L/D)が95/5〜5/95であり、還元粘度が0.1〜1.0dl/gであるポリ乳酸樹脂に、無機顔料および/または有機顔料を分散した顔料マスターバッチと、該顔料マスターバッチとポリエステル樹脂からなる樹脂組成物が記載されている。
WO2006/016480 WO2008/023758 特開2005−248139号公報
しかし、上記特許文献1、2における樹脂組成物の製造方法によって、成分の十分な混練性、及び分散性を有する樹脂成形体を得ようとすると、複数の混練工程が必要となり、生産性の向上にはいまだ課題がある。これを防ぐためには、射出成形時の背圧(スクリュにより樹脂の可塑化及び混練を行う際、樹脂の射出方向に働かせる圧力)を高める方法があるが、この方法は生産性に劣るという問題がある。
また、上記特許文献3に記載された、ポリ乳酸樹脂に無機顔料および/または有機顔料を分散した顔料マスターバッチは、樹脂組成物に所望の顔料を分散させるものであり、樹脂組成物自体の物性を向上させるものではなく、上述した、所謂従来のマスターバッチとしての用途の域を出ないものであった。
本発明の目的は、上記事情を鑑みてなされたものであり、樹脂組成物の製造が簡易でありながら、耐衝撃性及び成形外観に優れた樹脂成形体を得ることができる樹脂組成物の製造方法、及び、該製造方法に用いられる樹脂組成物を提供することにある。
本発明者らは、斯かる実情に鑑み、鋭意検討した結果、ポリエステルからなる島相と、ポリオレフィンからなる海相とを有し、かつ、前記島相と海相の界面の少なくとも一部を含む領域に特定の相を有する第一の樹脂組成物と、ポリエステル及びポリオレフィンからなる群より選ばれる少なくとも1種とを混練する製造方法によれば、上記目的を達成することができることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の[1]〜[5]を提供するものである。
[1] ポリエステル(A)からなる島相と、ポリオレフィン(C)からなる海相とを有し、かつ、前記島相と海相の界面の少なくとも一部を含む領域に変性水添共役ジエン重合体及び水添共役ジエン重合体からなる群より選ばれる少なくとも1種(B)からなる相を有し、前記島相の平均粒子径が50〜600nmであり、かつ、前記島相間の平均粒子壁間距離が10〜100nmである第一の樹脂組成物と、ポリエステル及びポリオレフィンからなる群より選ばれる少なくとも1種と、を混練して第二の樹脂組成物を得ることを特徴とする、樹脂組成物の製造方法。
[2] 前記ポリエステル(A)からなる島相の質量(Ma)と、前記変性水添共役ジエン重合体及び水添共役ジエン重合体からなる群より選ばれる少なくとも1種(B)からなる相の質量(Mb)の質量比(Ma/Mb)が1〜14であり、かつ、前記ポリオレフィン(C)からなる海相の質量(Mc)と、前記変性水添共役ジエン重合体及び水添共役ジエン重合体からなる群より選ばれる少なくとも1種(B)からなる相の質量(Mb)の質量比(Mc/Mb)が1〜12である、前記[1]に記載の樹脂組成物の製造方法。
[3] さらに、前記島相中に、下記官能基Xを有するオレフィン重合体、及び下記官能基Xを有するアクリル重合体から選ばれる少なくとも1種(D)を含有する、前記[1]または[2]に記載の樹脂組成物の製造方法。
[官能基X]:カルボキシ基、酸無水物基、エポキシ基、(メタ)アクリロイル基、アミノ基、アルコキシシリル基、ヒドロキシ基、イソシアネート基及びオキサゾリン基から選ばれる少なくとも1種
[4] 前記[1]〜[3]のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法によって、上記第二の樹脂組成物を得た後、上記第二の樹脂組成物を成形して、樹脂成形体を得ることを特徴とする、樹脂成形体の製造方法。
[5] ポリエステル(A)からなる島相と、ポリオレフィン(C)からなる海相とを有し、かつ、前記島相と海相の界面の少なくとも一部を含む領域に変性水添共役ジエン重合体及び水添共役ジエン重合体からなる群より選ばれる少なくとも1種(B)からなる相を有し、前記島相の平均粒子径が50〜600nmであり、かつ、前記島相間の平均粒子壁間距離が10〜100nmである樹脂組成物。
本発明の樹脂組成物の製造方法によれば、耐衝撃性及び成形外観に優れた樹脂成形体を得ることができる樹脂組成物を簡易に製造することができる。
実施例3で製造されたマスターバッチc(第一の樹脂組成物)の相構造を示す模式図である。 実施例3で製造されたマスターバッチc(第一の樹脂組成物)のTEM画像である。
本発明の樹脂組成物の製造方法は、ポリエステル(A)からなる島相と、ポリオレフィン(C)からなる海相とを有し、かつ、島相と海相の界面の少なくとも一部を含む領域に変性水添共役ジエン重合体及び水添共役ジエン重合体からなる群より選ばれる少なくとも1種(B)からなる相(以下、「(B)相」とも称する。)を有する第一の樹脂組成物と、ポリエステル及びポリオレフィンからなる群より選ばれる少なくとも1種(以下、「他の樹脂」とも称する。)と、を混練する方法である。
上記第一の樹脂組成物は、ポリオレフィン(C)を海相(連続相)とし、この海相中に、ポリエステル(A)の粒子が島相(分散相)として分散している、いわゆる海島構造を構成している。また、島相と海相の界面の少なくとも一部を含む領域に、変性水添共役ジエン重合体及び水添共役ジエン重合体からなる群より選ばれる少なくとも1種(B)からなる相を有している。このような海島構造を有する第一の樹脂組成物を用いることで、他の樹脂に対する第一の樹脂組成物の分散性が向上し、耐衝撃性、及び成形体外観に優れた樹脂成形体を得ることができる。
上記第一の樹脂組成物の形状は、他の樹脂との混練が可能な形状であれば特に限定されるものではなく、例えば、粒状、粉状、ペレット状、塊状、板状等が挙げられる。中でも、他の樹脂との混練性、作業性、および良好な物性の樹脂成形体を得る観点から、好ましくは粒状、粉状、またはペレット状である。粒状、粉状またはペレット状の第一の樹脂組成物の平均粒子径は特に限定されないが、取扱性、加工性の観点から、通常0.1〜5cm、好ましくは0.3〜1cmである。
以下、本明細書中、粒状、粉状またはペレット状の第一の樹脂組成物を「マスターバッチ」とも称する。
また、本明細書中、「界面」とは、異なる物質同士が、境界面を介して接する場合の境界面のことをいい、後述する透過型電子顕微鏡によって得られた撮像によって、濃度の差として視認し、区別できるものをいう。「島相と海相の界面の少なくとも一部を含む領域」とは、前記界面と接する、あるいは当該界面を含む一定の領域のことをいう。また、「相容(性)」とは、異種の高分子鎖同士が分子オーダーでは混合しないが、十分微細(数百〜0.1μmオーダー)に混合し合うこと、および、それらの樹脂界面、界面領域には剥がれや欠落が観察されず、十分に結合していることを意味する。さらに、「混練」とは、主としてせん断力を加えることにより原料の変形、細分化、凝集の破壊、分散を行う混合の方式のことをいう。
上記ポリエステル(A)からなる島相の平均粒子径は、好ましくは50〜600nm、より好ましくは100〜550nm、特に好ましくは125〜525nmである。該平均粒子径は、第一の樹脂組成物の製造の容易性の観点から、好ましくは50nm以上である。該平均粒子径は、得られる成形体の耐衝撃性を良くする観点から、好ましくは600nm以下である。なお、ここでいう粒子径とは、一つの粒子の最大寸法(例えば、断面が楕円状である粒状物においては、長径寸法)をいう。
また、上記島相間の平均粒子壁間距離は、好ましくは10〜100nm、より好ましくは12〜80nm、特に好ましくは14〜60nmである。該平均粒子壁間距離は、第一の樹脂組成物の製造の容易性の観点から、好ましくは10nm以上である。該平均粒子壁間距離は、得られる成形体の耐衝撃性を向上させる観点から、好ましくは100nm以下である。
なお、前記平均粒子径および平均粒子壁間距離は、透過型電子顕微鏡により撮影された電子顕微鏡写真に基づいて測定され、その測定方法の詳細は実施例に記載したとおりである。
前記島相と海相の界面の少なくとも一部を含む領域に変性水添共役ジエン重合体及び水添共役ジエン重合体からなる群より選ばれる少なくとも1種(B)は、第一の樹脂組成物中においてポリエステル(A)とポリオレフィン(C)に対しての相容化剤として働く。そのため、前記(B)相は、通常、島相の周縁の略全体を覆う、所謂「縁取り状」に存在する。なお、耐衝撃性、及び成形体外観に優れた樹脂成形体を得る観点から、島相の周縁の長さの80〜100%が前記(B)相によって覆われていることが好ましく、100%覆われていることがより好ましい。
なお、前記(B)相の存在状態は、透過型電子顕微鏡により撮影された電子顕微鏡写真に基づいて測定され、その測定方法の詳細は実施例に記載したとおりである。
また、前記(B)相の厚みは、特に限定されないが、好ましくは3〜100nm、より好ましくは10〜50nmである。該厚みは、(B)相において最も厚い部分の厚みの数値と、最も薄い部分の厚みの数値の合計量を2で除した値である。なお、該値を算出するにあたって、(B)相が、該(B)相によって覆われている島相以外の島相の周縁を覆っている(B)相と一体化している場合、該一体化している部分は考慮しないこととする。また、厚みは島相の重心から(B)相に対して直線を引き、前記重心と(B)相の外縁との交点の距離と、前記重心と(B)相の内縁との交点の距離の差から算出する。ここで、前記重心は、例えばパーソナルコンピューターにて画像処理ソフトを用いて形状決定し、決定した形状から一般的な算数式にて求めることができる。
前記ポリエステル(A)からなる島相の質量(Ma)と、前記変性水添共役ジエン重合体及び水添共役ジエン重合体からなる群より選ばれる少なくとも1種(B)からなる相の質量(Mb)の質量比(Ma/Mb)は、好ましくは1〜14、より好ましくは2〜10、とくに好ましくは3〜7である。該質量比(Ma/Mb)は、得られる樹脂成形体の耐衝撃性を良くする観点から、好ましくは1以上である。該質量比(Ma/Mb)は、第一の樹脂組成物の分散性を良くする観点から、好ましくは14以下である。
また、前記ポリオレフィン(C)からなる海相の質量(Mc)と、前記変性水添共役ジエン重合体及び水添共役ジエン重合体からなる群より選ばれる少なくとも1種(B)からなる相の質量(Mb)の質量比(Mc/Mb)は、好ましくは1〜12、より好ましくは1.5〜7、特に好ましくは2〜5である。該質量比(Mc/Mb)は、第一の樹脂組成物の分散性を良くする観点から、好ましくは1以上である。該質量比(Mc/Mb)は、樹脂成形体の耐衝撃性を良くする観点から、好ましくは12以下である。なお、これらの比の測定方法は、仕込み比である。
以下、各成分について説明する。
[ポリエステル(A)]
ポリエステル(A)としては、例えば、(A1)脂肪族ヒドロキシカルボン酸を縮合成分の主成分とする縮合反応により得られる重合体、(A2)ジカルボン酸とジオールとを縮合成分の主成分とする縮合反応により得られる重合体が挙げられる。ここで「主成分」とは、当該成分割合が全縮合成分100モル%に対して80モル%以上であることを意味する。
ポリエステル(A)の重量平均分子量は、通常1,000〜100万、好ましくは5,000〜50万である。ポリエステル(A)の固有粘度[η]は、通常0.1〜2.0dl/g、好ましくは0.3〜1.5dl/g、特に好ましくは0.5〜1.2dl/gである。
《重合体(A1)》
重合体(A1)は、脂肪族ヒドロキシカルボン酸を縮合成分の主成分とする縮合反応により得られる重合体である。脂肪族ヒドロキシカルボン酸としては、例えば、グリコール酸、ポリ乳酸、3−ヒドロキシ酪酸、4−ヒドロキシ酪酸、4−ヒドロキシ吉草酸、3−ヒドロキシヘキサン酸等のヒドロキシアルカン酸が挙げられる。また、重合体(A1)としては、例えば、β−プロピオラクトン、ε−カプロラクトン等の環状ラクトンを開環重合して得られるポリラクトンを挙げることもできる。
これらの中でも、生分解性、耐熱性の観点から、好ましくはポリ乳酸である。高い耐熱性を有するポリ乳酸を得るためには、乳酸成分の光学純度が高い方が好ましい。総乳酸成分のうち、L−乳酸(L体)が80モル%以上又はD−乳酸(D体)が80モル%以上含まれることが好ましく、90モル%以上含まれることがより好ましく、95モル%以上含まれることが特に好ましい。
ポリ乳酸としては、L体又はD体を縮合成分の主成分として、重合して得られる重合体が挙げられる。また、本発明の目的を損わない範囲、例えば縮合成分100モル%に対して、好ましくは20モル%未満、より好ましくは10モル%未満で、乳酸以外の他の共重合成分を含有してもよい。また、高い耐熱性を得るために、ポリL−乳酸及びポリD−乳酸の混合物からなるステレオコンプレックスを形成していてもよい。
乳酸以外の共重合成分としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸等の多価カルボン酸;エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール等の多価アルコール;グリコール酸、3−ヒドロキシ酪酸、4−ヒドロキシ酪酸等のヒドロキシカルボン酸;グリコリド、ε−カプロラクトングリコリド、ε−カプロラクトン等のラクトン;等が挙げられる。
これらの共重合成分は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ポリ乳酸の製造方法としては、従来公知の製造方法が挙げられ、例えば、乳酸を用いた直接重合法、ラクチドを用いた開環重合法(ラクチド法)が挙げられる。
ポリ乳酸の平均分子量や分子量分布は、実質的に成形加工が可能であれば、特に限定されるものではない。ポリ乳酸の重量平均分子量は、好ましくは1万〜50万、より好ましくは4万〜45万、特に好ましくは8万〜40万である。なお、ポリ乳酸の重量平均分子量は、溶媒としてヘキサフルオロイソプロパノールを用い、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定された、ポリメタクリル酸メチル換算の重量平均分子量である。
ポリ乳酸の融点は、特に限定されるものではないが、好ましくは120〜240℃、より好ましくは150〜200℃である。なお、ポリ乳酸の融点は、示差走査熱量測定法(DSC)により測定することができる。
《重合体(A2)》
重合体(A2)は、ジカルボン酸とジオールとを縮合成分の主成分とする縮合反応により得られる重合体である。
ジカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカジカルボン酸、ドデカジカルボン酸、ダイマー酸等の直鎖状又は分岐鎖状のジカルボン酸、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸等の環状ジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸;テレフタル酸、イソフタル酸、ビフェニルジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸が挙げられる。
ジカルボン酸は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコール、ネオペンチルグリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等の直鎖状又は分岐鎖状ジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等の環状ジオール等の脂肪族ジオールが挙げられる。
ジオールは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
また、ポリエステル(A)は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
以上の重合体(A1)及び(A2)のうち、ポリエステル(A)の具体例としては、ポリ乳酸、ポリヒドロキシブチレート等のポリヒドロキシアルカン酸、ポリカプロラクトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンサクシネートアジペートが挙げられる。これらの中でも、好ましくはポリ乳酸、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンサクシネートである。入手の容易性の観点から、より好ましくはポリエチレンテレフタレートであり、生分解性及び耐熱性の観点から、より好ましくはポリ乳酸である。
ポリエステルのJIS K 7210に準拠して測定されるメルトフローレート(MFR:230℃、2.16kg)は、好ましくは0.01〜100g/10min、より好ましくは0.1〜100g/10minである。該MFRは、樹脂成形体を製造する際の押出加工性や混練加工性等を十分にする観点から、好ましくは0.01g/10min以上である。該MFRは、得られる成形体の強度を保つ観点から、好ましくは100g/10min以下である。
なお、MFRの測定条件の詳細は、実施例に記載したとおりである。
第一の樹脂組成物中のポリエステルの配合割合は、得られる成形体の耐衝撃性を向上させる観点から、第一の樹脂組成物の合計量100質量部中、好ましくは30〜70質量部、より好ましくは35〜65質量部、とくに好ましくは40〜60質量部である。
[変性水添共役ジエン重合体]
本発明において、変性水添共役ジエン重合体は、相容化剤の前駆体ということができる。変性水添共役ジエン重合体としては、ポリエステル(A)との反応性の観点から、下記式(i)〜(iii)で表される少なくとも1種の基を有する共役ジエンブロック共重合体の水素添加体(B1)(以下「変性水添共役ジエンブロック共重合体(B1)」ともいう。)が好ましい。
Figure 0005862509
上記式(i)〜(iii)中、R、R及びRは、それぞれ独立に、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数7〜20のアラルキル基又は炭素数1〜100のオルガノシロキシ基を示し、好ましくは炭素数1〜20のアルキル基を示す。上記式(i)及び(ii)においては、−SiRが、全体で炭素数3〜18のトリアルキルシリル基を示し;Rは、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基又は炭素数7〜20のアラルキル基を示し、好ましくは炭素数1〜20のアルキル基を示し;Rは、炭素数1〜12の2価の炭化水素基を示し、好ましくは炭素数1〜12のアルキレン基を示し、特に好ましくはエチレン基を示す。
本明細書において、特に言及しない限り、アルキル基の炭素数は1〜20、好ましくは1〜18、特に好ましくは1〜6である。アリール基の炭素数は6〜20、好ましくは6〜12、特に好ましくは6〜9である。アラルキル基の炭素数は7〜20、好ましくは7〜13、特に好ましくは7〜10である。オルガノシロキシ基の炭素数は1〜100、好ましくは1〜50、特に好ましくは5〜30である。アルキレン基又はアルキリデン基の炭素数は好ましくは1〜20、より好ましくは1〜10、特に好ましくは1〜6である。トリアルキルシリル基の炭素数は、好ましくは3〜18、より好ましくは3〜9、特に好ましくは3〜6である。
本発明においてオルガノシロキシ基としては、例えば、下記式(iv)で表される基が挙げられる。このオルガノシロキシ基の炭素数の上限値は、100であり、好ましくは50であり、特に好ましくは30である。
Figure 0005862509
上記式(iv)中、rは、このオルガノシロキシ基の炭素数の上限値が上記要件を満たす限り特に限定されないが、通常0又は正の整数であり、好ましくは0〜5の整数である。上記式(iv)中、Rは、それぞれ独立に有機基を示す。有機基としては、例えば、アルキル基、アリール基、ポリエーテル基及びフッ素含有基が挙げられる。アルキル基は、直鎖、分枝鎖又は環状であってもよく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基が挙げられ、より好ましくはメチル基及びエチル基、特に好ましくはメチル基である。アリール基としては、好ましくはフェニル基である。ポリエーテル基としては、例えば、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基及びポリオキシエチレン/ポリオキシプロピレン基が挙げられる。フッ素含有基としては、例えば、置換基として1つ以上のフッ素原子を有する、アルキル基及びアルケニル基が挙げられ、ここでアルキル基及びアルケニル基は、直鎖、分枝鎖又は環状であってもよい。
オルガノシロキシ基の具体例としては、1,1,1,3,3−ペンタメチルジシロキシ基、1,1,1,3,3−ペンタエチルジシロキシ基、1,1,1,3,3−ペンタフェニルジシロキシ基が挙げられる。
本明細書において、式(i)〜(iii)で表される基を「特定基」ともいい;特定基中の−SiR又は−SiR−R−SiR−で表される基を「保護基」ともいい;特定基中の保護基が一部又は全部外れた基を「脱保護基」ともいう。
脱保護基の例としては、式(i)及び(iii)で表される基では−NH、式(ii)で表される基では−NHRである。特定基と脱保護基とを総称して「N原子含有極性基」ともいう。また、N原子含有極性基を有する重合体を「変性重合体」ともいい、重合体の活性点を「重合末端」ともいい、水素添加を「水添」ともいい、水素添加された重合体を「水添重合体」ともいい、重合体において化合物Xに由来する構成単位を「化合物X単位」ともいう。
変性水添共役ジエンブロック共重合体(B1)において、N原子含有極性基の含有量は、重合体1分子鎖あたり、好ましくは0.1〜2個、より好ましくは0.2〜1個である。N原子含有極性基の含有量を「変性量」ともいう。この含有量が前記範囲にあると、ポリエステル(A)と変性水添共役ジエンブロック共重合体(B1)との反応が適度に起こり、溶融混練中に樹脂組成物の固化が起こることもない。なお、N原子含有極性基の含有量(変性量)の測定条件の詳細は、実施例に記載したとおりである。
また、本明細書において、シリル保護とは、N原子含有極性基中でN原子にSi原子又はアルキルシリル基が直接結合した状態を指し、N原子のシリル保護率は、下記式により表される値のことを指す。
シリル保護率(%)=N原子含有極性基中のN原子に結合したSi原子(個)/[N原子含有極性基中のN原子に結合したSi原子(個)+N原子含有極性基中のN原子に結合した水素原子(個)]×100
保護基がアルキルシリル基である場合、シリル保護率は、下記式により表される。
シリル保護率(%)=N原子含有極性基中のN原子に結合したアルキルシリル基(個)/[N原子含有極性基中のN原子に結合したアルキルシリル基(個)+N原子含有極性基中のN原子に結合した水素原子(個)]×100
シリル保護率は、変性水添共役ジエンブロック共重合体(B1)を精製した後、重クロロホルムを溶媒に使用し、400MHz、H−NMRスペクトルから算出することができる。
変性水添共役ジエンブロック共重合体(B1)が有するN原子含有極性基において、N原子のシリル保護率は、通常70%以上、好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上である。N原子のシリル保護率の上限値は、特に限定されないが、例えば100%であり、また上限値が99%程度であっても実用上問題ない。シリル保護率を前記範囲とするには、例えば、共重合体の製造過程において、後述する方法により脱溶媒を行うことが挙げられる。
変性水添共役ジエン重合体の分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法におけるポリスチレン換算による重量平均分子量で、通常3万〜200万、好ましくは4万〜100万、より好ましくは5万〜50万である。なお、重量平均分子量の測定条件の詳細は、実施例に記載したとおりである。
変性水添共役ジエン重合体のMFRは、通常0.1〜100g/10min、好ましくは0.2〜50g/10min、より好ましくは0.3〜30g/10minである。なお、MFRの測定条件の詳細は、実施例に記載したとおりである。
変性水添共役ジエンブロック重合体は、例えば、特許第3134504号、特許第3360411号、特許第3988495号に記載の方法に従って製造することができる。
具体的には、変性水添共役ジエンブロック共重合体(B1)は、例えば、以下の〔A〕〜〔E〕の方法によって特定基を有する共役ジエンブロック共重合体を合成し、続いて前記共重合体に水素添加を行い、続いて脱溶媒等を行うことによって、得ることができる。
〈特定基を有する共役ジエンブロック共重合体の合成〉
まず、下記方法によって特定基を有する共役ジエンブロック共重合体を合成する。
〔A〕共役ジエン化合物、又は共役ジエン化合物と他の単量体とを、式(i)〜(iii)で表される少なくとも1種の基を有する有機アルカリ金属化合物の存在下で反応させ、共役ジエンブロック共重合体を得る方法。
〔B〕共役ジエン化合物と式(i)〜(iii)で表される少なくとも1種の基を有する不飽和単量体とを、必要に応じて前記不飽和単量体以外の他の単量体とともに反応させ、共役ジエンブロック共重合体を得る方法。
〔C〕共役ジエン化合物、又は共役ジエン化合物と他の単量体とを重合して得られたブロック共重合体の活性点に、式(i)〜(iii)で表される少なくとも1種の基を有する重合停止剤を反応させ、共役ジエンブロック共重合体を得る方法。
〔D〕共役ジエン化合物、又は共役ジエン化合物と他の単量体とを重合して得られたブロック共重合体の活性点に、式(i)〜(iii)で表される少なくとも1種の基を有するカップリング剤を反応させ、共役ジエンブロック共重合体を得る方法。
〔E〕共役ジエン化合物、又は共役ジエン化合物と他の単量体とを重合して得られたブロック共重合体の活性点に、式(i)〜(iii)で表される少なくとも1種の基を有する不飽和単量体を反応させ、共役ジエンブロック共重合体を得る方法。
共役ジエンブロック共重合体は、通常、溶媒中で共役ジエン化合物及び必要に応じて他の単量体のアニオン重合を行うことにより得られる。溶媒としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素溶媒;シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素溶媒;ベンゼン、キシレン、トルエン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素溶媒が挙げられる。溶媒は1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
重合温度は、一般に−10〜150℃、好ましくは0〜120℃である。重合圧力は、前記重合温度で単量体及び溶媒を液相に維持するに充分な圧力の範囲で行えばよく、特にに限定されるものではない。重合系内の雰囲気は、窒素ガス等の不活性ガスを用いて置換することが好ましい。
特定基を有する共役ジエンブロック共重合体を製造するためには、上記〔A〕〜〔E〕の各種方法を単独で行ってもよく、組み合わせて行ってもよい。
以下、上記製法にて好ましく用いられる成分を例示する。
《重合開始剤》
上記重合反応において、重合開始剤を用いることができる。重合開始剤としては、例えば、特定基を有する有機アルカリ金属化合物、特定基を有しない有機アルカリ金属化合物が挙げられる。特定基を有する有機アルカリ金属化合物を用いる場合は、上記〔A〕の方法に該当する。
有機アルカリ金属化合物の使用量は、共役ジエン化合物及び他の単量体等の単量体の合計100質量部に対して、通常0.02〜15質量部、好ましくは0.03〜5質量部である。
重合開始剤は1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
〔特定基を有する有機アルカリ金属化合物〕
特定基(上記式(i)〜(iii)で表される基)を有する有機アルカリ金属化合物としては、例えば、下記式(1)で表される有機アルカリ金属化合物が挙げられる。前記化合物を用いると、工業上、実用的なアニオン重合を効果的に行うことができる。
Figure 0005862509
上記式(1)中、Xは式(i)〜(iii)で表される基のいずれかを示し、Rは炭素数1〜20のアルキレン基又は炭素数1〜20のアルキリデン基を示し、好ましくは炭素数1〜20のアルキレン基を示す。
上記式(1)で表される有機アルカリ金属化合物としては、例えば、3−リチオ−1−[N,N−ビス(トリメチルシリル)]アミノプロパン、2−リチオ−1−[N,N−ビス(トリメチルシリル)]アミノエタン、3−リチオ−2,2−ジメチル−1−[N,N−ビス(トリメチルシリル)]アミノプロパン、3−リチオ−1−[N−(tert−ブチル−ジメチルシリル)−N−トリメチルシリル]アミノプロパン、3−リチオ−1−[N−{ジ(tert−ブチル)−メチルシリル}−N−トリメチルシリル]アミノプロパン、3−リチオ−1−[N−(tert−ブチル−ジメチルシリル)−N−トリメチルシリル]アミノエタン、3−リチオ−1−[N−{ジ(tert−ブチル)−メチルシリル}−N−トリメチルシリル]アミノエタン、3−リチオ−2,2−ジメチル−1−[N−(tert−ブチル−ジメチルシリル)−N−トリメチルシリル]アミノプロパン、3−リチオ−2,2−ジメチル−1−[N−{ジ(tert−ブチル)−メチルシリル}−N−トリメチルシリル]アミノプロパン等の式(i)で表される基を有する有機アルカリ金属化合物;3−リチオ−1−(N−メチル−N−トリメチルシリル)アミノプロパン、3−リチオ−1−(N−エチル−N−トリメチルシリル)アミノプロパン、2−リチオ−1−(N−メチル−N−トリメチルシリル)アミノエタン、2−リチオ−1−(N−エチル−N−トリメチルシリル)アミノエタン、3−リチオ−1−[N−メチル−N−(tert−ブチル−ジメチルシリル)]アミノプロパン、3−リチオ−1−[N−メチル−N−{ジ(tert−ブチル)−メチルシリル}]アミノプロパン、3−リチオ−1−[N−エチル−N−(tert−ブチル−ジメチルシリル)]アミノプロパン、3−リチオ−1−[N−エチル−N−{ジ(tert−ブチル)−メチルシリル}]アミノプロパン、3−リチオ−1−[N−メチル−N−(tert−ブチル−ジメチルシリル)]アミノエタン、3−リチオ−1−[N−メチル−N−{ジ(tert−ブチル)−メチルシリル}]アミノエタン、3−リチオ−1−[N−エチル−N−(tert−ブチル−ジメチルシリル)]アミノエタン、3−リチオ−1−[N−エチル−N−{ジ(tert−ブチル)−メチルシリル}]アミノエタン等の式(ii)で表される基を有する有機アルカリ金属化合物;2,2,5,5−テトラメチル−1−(3−リチオプロピル)−1−アザ−2,5−ジシラシクロペンタン、2,2,5,5−テトラメチル−1−(3−リチオ−2,2−ジメチル−プロピル)−1−アザ−2,5−ジシラシクロペンタン、2,2,5,5−テトラメチル−1−(2−リチオエチル)−1−アザ−2,5−ジシラシクロペンタン等の式(iii)で表される基を有する有機アルカリ金属化合物;が挙げられる。
これらの中でも、好ましくは3−リチオ−1−[N,N−ビス(トリメチルシリル)]アミノプロパンである。
〔特定基を有しない有機アルカリ金属化合物〕
特定基を有しない有機アルカリ金属化合物としては、例えば、有機リチウム化合物、有機ナトリウム化合物が挙げられる。これらの中でも、好ましくは有機リチウム化合物である。有機リチウム化合物としては、例えば、有機モノリチウム化合物、有機ジリチウム化合物、有機ポリリチウム化合物が挙げられる。
有機リチウム化合物としては、例えば、エチルリチウム、n−プロピルリチウム、iso−プロピルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、ペンチルリチウム、ヘキシルリチウム、シクロヘキシルリチウム、フェニルリチウム、ヘキサメチレンジリチウム、シクロペンタジエニルリチウム、インデニルリチウム、1,1−ジフェニル−n−ヘキシルリチウム、1,1−ジフェニル−3−メチルペンチルリチウム、リチウムナフタレン、ブタジエニルジリチウム、イソプロペニルジリチウム、m−ジイソプレニルジリチウム、1,3−フェニレン−ビス−(3−メチル−1−フェニルペンチリデン)ビスリチウム、1,3−フェニレン−ビス−(3−メチル−1,[4−メチルフェニル]ペンチリデン)ビスリチウム、1,3−フェニレン−ビス−(3−メチル−1,[4−ドデシルフェニル]ペンチリデン)ビスリチウム、1,1,4,4−テトラフェニル−1,4−ジリチオブタン、ポリブタジエニルリチウム、ポリイソプレニルリチウム、ポリスチレン−ブタジエニルリチウム、ポリスチレニルリチウム、ポリエチレニルリチウム、ポリ−1,3−シクロヘキサジエニルリチウム、ポリスチレン−1,3−シクロヘキサジエニルリチウム、ポリブタジエン−1,3−シクロヘキサジエニルリチウム等が挙げられる。
これらの中でも、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、1,3−フェニレン−ビス−(3−メチル−1−フェニルペンチリデン)ビスリチウムが好ましい。
《共役ジエン化合物》
上記重合反応において、共役ジエン化合物としては、例えば、1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、2−メチル−1,3−オクタジエン、1,3−ヘキサジエン、1,3−シクロヘキサジエン、4,5−ジエチル−1,3−オクタジエン、3−ブチル−1,3−オクタジエン、ミルセン、クロロプレン等が挙げられる。これらの中でも、重合反応性が高く、工業的に入手し易い観点から、好ましくは1,3−ブタジエン及びイソプレンである。
共役ジエン化合物は1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
《他の単量体》
上記重合反応において、共役ジエン化合物とともに、芳香族ビニル化合物等の他の単量体を用いることができる。他の単量体としては、例えば、特定基を有する不飽和単量体、特定基を有しない不飽和単量体が挙げられる。上記重合反応において、特定基を有する不飽和単量体を用いる場合は、上記〔B〕の方法に該当する。
共役ジエンブロック共重合体における芳香族ビニル化合物単位及び共役ジエン化合物単位の含有量の割合(芳香族ビニル化合物単位/共役ジエン化合物単位)は、質量比で、通常0/100〜80/20、好ましくは3/97〜60/40である。これらの含有量は、赤外吸収スペクトル法(モレロ法)により測定される。
上記重合反応により得られるブロック共重合体の活性点に、特定基を有する不飽和単量体を反応させることができる。この場合は、上記〔E〕の方法に該当する。特定基を有する不飽和単量体は、有機アルカリ金属由来の活性点のモル数に対して、通常0.01〜100倍モル、好ましくは0.01〜10倍モル、とくに好ましくは1.0〜3.0倍モルの割合で添加すると、副反応が少ない点で望ましい。
他の単量体は1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
〔特定基を有する不飽和単量体〕
特定基(式(i)〜(iii)で表される基)を有する不飽和単量体としては、例えば、下記式(2)で表される芳香族ビニル化合物、ビス(トリメチルシリル)アミノメチル(メタ)アクリレート、ビス(トリメチルシリル)アミノエチル(メタ)アクリレートが挙げられる。
Figure 0005862509
上記式(2)中、Xは式(i)又は(ii)で表される基を示し、Rは直接結合又は炭素数1〜20のアルキレン基若しくは炭素数1〜20のアルキリデン基を示し、好ましくは炭素数1〜20のアルキレン基を示し;nは1〜3の整数、好ましくは1〜2の整数を示す。
上記式(2)で表される不飽和単量体としては、例えば、p−[N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノ]スチレン、p−[N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノメチル]スチレン、p−[2−{N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノ}エチル]スチレン、m−[N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノ]スチレン、m−[N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノメチル]スチレン、m−[2−{N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノ}エチル]スチレン、o−[N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノ]スチレン、o−[N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノメチル]スチレン、o−[2−{N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノ}エチル]スチレン、p−[N−(tert−ブチル−ジメチルシリル)−N−トリメチルシリルアミノ]スチレン、p−[N−(tert−ブチル−ジメチルシリル)−N−トリメチルシリルアミノメチル]スチレン、p−[2−{N−(tert−ブチル−ジメチルシリル)−N−トリメチルシリルアミノ}エチル]スチレン、p−[N−{ジ(tert−ブチル)−メチルシリル}−N−トリメチルシリルアミノ]スチレン、p−[N−{ジ(tert−ブチル)−メチルシリル}−N−トリメチルシリルアミノメチル]スチレン、p−2−[N−{ジ(tert−ブチル)−メチルシリル}−N−トリメチルシリルアミノ]エチルスチレン、o−[N−(tert−ブチル−ジメチルシリル)−N−トリメチルシリルアミノ]スチレン、o−[N−(tert−ブチル−ジメチルシリル)−N−トリメチルシリルアミノメチル]スチレン、o−[2−{N−(tert−ブチル−ジメチルシリル)−N−トリメチルシリルアミノ}エチル]スチレン、o−[N−{ジ(tert−ブチル)−メチルシリル}−N−トリメチルシリルアミノ]スチレン、o−[N−{ジ(tert−ブチル)−メチルシリル}−N−トリメチルシリルアミノメチル]スチレン、o−2−[N−{ジ(tert−ブチル)−メチルシリル}−N−トリメチルシリルアミノ]エチルスチレン、m−[N−(tert−ブチル−ジメチルシリル)−N−トリメチルシリルアミノ]スチレン、m−[N−(tert−ブチル−ジメチルシリル)−N−トリメチルシリルアミノメチル]スチレン、m−[2−{N−(tert−ブチル−ジメチルシリル)−N−トリメチルシリルアミノ}エチル]スチレン、m−[N−{ジ(tert−ブチル)−メチルシリル}−N−トリメチルシリルアミノ]スチレン、m−[N−{ジ(tert−ブチル)−メチルシリル}−N−トリメチルシリルアミノメチル]スチレン、m−2−[N−{ジ(tert−ブチル)−メチルシリル}−N−トリメチルシリルアミノ]エチルスチレン等の式(i)で表される基を有する芳香族ビニル化合物;
p−(N−メチル−N−トリメチルシリルアミノ)スチレン、p−(N−メチル−N−トリメチルシリルアミノメチル)スチレン、p−[2−(N−メチル−N−トリメチルシリルアミノ)エチル]スチレン、m−(N−メチル−N−トリメチルシリルアミノ)スチレン、m−(N−メチル−N−トリメチルシリルアミノメチル)スチレン、m−[2−(N−メチル−N−トリメチルシリルアミノ)エチル]スチレン、o−(N−メチル−N−トリメチルシリルアミノ)スチレン、o−(N−メチル−N−トリメチルシリルアミノメチル)スチレン、o−[2−(N−メチル−N−トリメチルシリルアミノ)エチル]スチレン、p−[N−(tert−ブチル−ジメチルシリル)−N−メチルアミノ]スチレン、p−[{N−(tert−ブチル−ジメチルシリル)−N−メチルアミノ}メチル]スチレン、p−[2−{N−(tert−ブチル−ジメチルシリル)−N−メチルアミノ}エチル]スチレン、p−[{N−ジ(tert−ブチル)−メチルシリル−N−メチル}アミノ]スチレン、p−[{N−ジ(tert−ブチル)−メチルシリル−N−メチル}アミノメチル]スチレン、p−[{N−ジ(tert−ブチル)−メチルシリル−N−メチル}アミノエチル]スチレン、o−[N−(tert−ブチル−ジメチルシリル)−N−メチルアミノ]スチレン、o−[{N−(tert−ブチル−ジメチルシリル)−N−メチルアミノ}メチル]スチレン、o−[2−{N−(tert−ブチル−ジメチルシリル)−N−メチルアミノ}エチル]スチレン、o−[{N−ジ(tert−ブチル)−メチルシリル−N−メチル}アミノ]スチレン、o−[{N−ジ(tert−ブチル)−メチルシリル−N−メチル}アミノメチル]スチレン、o−[{N−ジ(tert−ブチル)−メチルシリル−N−メチル}アミノエチル]スチレン、m−[N−(tert−ブチル−ジメチルシリル)−N−メチルアミノ]スチレン、m−[{N−(tert−ブチル−ジメチルシリル)−N−メチルアミノ}メチル]スチレン、m−[2−{N−(tert−ブチル−ジメチルシリル)−N−メチルアミノ}エチル]スチレン、m−[{N−ジ(tert−ブチル)−メチルシリル−N−メチル}アミノ]スチレン、m−[{N−ジ(tert−ブチル)−メチルシリル−N−メチル}アミノメチル]スチレン、m−[{N−ジ(tert−ブチル)−メチルシリル−N−メチル}アミノエチル]スチレン等の式(ii)で表される基を有する芳香族ビニル化合物;が挙げられる。
これらの中でも、p−[N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノメチル]スチレンが好ましい。
〔特定基を有しない不飽和単量体〕
特定基を有しない不飽和単量体としては、例えば、スチレン、tert−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−エチルスチレン、ジビニルベンゼン、1,1−ジフェニルスチレン、1−ビニルナフタリン、2−ビニルナフタリン、2−ビニルアントラセン、9−ビニルアントラセン、p−ビニルベンジルプロピルエーテル、p−ビニルベンジルブチルエーテル、p−ビニルベンジルヘキシルエーテル、p−ビニルベンジルペンチルエーテル、m−N,N−ジエチルアミノエチルスチレン、p−N,N−ジエチルアミノエチルスチレン、p−N,N−ジメチルアミノエチルスチレン、o−ビニルベンジルジメチルアミン、p−ビニルベンジルジメチルアミン、p−ビニルベンジルジエチルアミン、p−ビニルベンジルジ(n−プロピル)アミン、p−ビニルベンジルジ(n−ブチル)アミン、ビニルピリジン、2−ビニルビフェニル、4−ビニルビフェニル等の芳香族ビニル化合物が挙げられる。
これらの中でも、スチレン及びtert−ブチルスチレンは、重合反応性が高く、工業的に入手し易く、しかも最終的に得られる変性水添共役ジエンブロック共重合体の成形加工性が良好であることから好ましい。
《重合停止剤》
上記重合反応において、得られる共役ジエンブロック共重合体が活性点を有する場合、通常、重合停止剤を用いることにより、その活性点を失活させることが好ましい。重合停止剤としては、例えば、特定基を有する重合停止剤、特定基を有しない重合停止剤が挙げられる。
重合停止剤は1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
〔特定基を有する重合停止剤〕
特定基(式(i)〜(iii)で表される基)を有する重合停止剤としては、例えば、特定基を有するシラン化合物、とくに下記式(3)で表されるシラン化合物が挙げられる。特定基を有する重合停止剤を用いる場合は、上記〔C〕の方法に該当する。
(4−m−n)Si(OR (3)
上記式(3)中、Rは炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数7〜20のアラルキル基又は炭素数1〜100のオルガノシロキシ基であり、好ましくは炭素数1〜20のアルキル基である。Rが複数ある場合は、各Rは同一の基でも異なる基でもよい。Rは炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基又は炭素数7〜20のアラルキル基であり、好ましくは炭素数1〜20のアルキル基である。Rが複数ある場合は、各Rは同一の基でも異なる基でもよい。
Xは式−A−X’(式中、Aは炭素数1〜20のアルキレン基であり、X’は式(i)〜(iii)で表されるいずれかの基である。)で表される基である。Xが複数ある場合は、各Xは同一の基でも異なる基でもよい。
mは1〜3の整数である。nは1〜3の整数である。m及びnの和は2〜4の整数である。
共役ジエンブロック共重合体の活性点に反応させる際に用いる特定基を有する重合停止剤の量は、共役ジエンブロック共重合体に対して、通常10モル%以上、好ましくは20モル%以上、より好ましくは30モル%以上である。また、重合停止剤の分子量にもよるが、共役ジエンブロック共重合体に対して、通常0.001質量%以上、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.02質量%以上である。重合停止剤の量を上記範囲とすることにより、最終的に得られる変性水添共役ジエンブロック共重合体と、各種重合体や充填剤等との親和性を充分に向上させることができる。
上記式(3)で表されるシラン化合物としては、例えば、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルトリメトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルトリエトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルジメチルエトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルジメチルメトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノエチルトリメトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノエチルトリエトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノエチルジメチルエトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノエチルジメチルメトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノエチルメチルジエトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノエチルメチルジメトキシシラン等の式(i)で表される基を有するシラン化合物;
N−メチル−N−トリメチルシリルアミノプロピルトリメトキシシラン、N−メチル−N−トリメチルシリルアミノプロピルトリエトキシシラン、N−メチル−N−トリメチルシリルアミノプロピルジメチルエトキシシラン、N−メチル−N−トリメチルシリルアミノプロピルジメチルメトキシシラン、N−メチル−N−トリメチルシリルアミノプロピルメチルジエトキシシラン、N−メチル−N−トリメチルシリルアミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−メチル−N−トリメチルシリルアミノエチルトリメトキシシラン、N−メチル−N−トリメチルシリルアミノエチルトリエトキシシラン、N−メチル−N−トリメチルシリルアミノエチルジメチルエトキシシラン、N−メチル−N−トリメチルシリルアミノエチルジメチルメトキシシラン、N−メチル−N−トリメチルシリルアミノエチルメチルジエトキシシラン、N−メチル−N−トリメチルシリルアミノエチルメチルジメトキシシラン等の式(ii)で表される基を有するシラン化合物;
1−(3−トリメトキシシリルエチル)−2,2,5,5−テトラメチル−1−アザ−2,5−ジシラシクロペンタン、1−(3−トリエトキシシリルエチル)−2,2,5,5−テトラメチル−1−アザ−2,5−ジシラシクロペンタン、1−(3−トリメチルジメトキシシリルエチル)−2,2,5,5−テトラメチル−1−アザ−2,5−ジシラシクロペンタン、1−(3−トリメチルジエトキシシリルエチル)−2,2,5,5−テトラメチル−1−アザ−2,5−ジシラシクロペンタン、1−(3−トリジメチルメトキシシリルエチル)−2,2,5,5−テトラメチル−1−アザ−2,5−ジシラシクロペンタン、1−(3−トリジメチルエトキシシリルエチル)−2,2,5,5−テトラメチル−1−アザ−2,5−ジシラシクロペンタン、1−(3−トリメトキシシリルプロピル)−2,2,5,5−テトラメチル−1−アザ−2,5−ジシラシクロペンタン、1−(3−トリエトキシシリルプロピル)−2,2,5,5−テトラメチル−1−アザ−2,5−ジシラシクロペンタン、1−(3−トリメチルジメトキシシリルプロピル)−2,2,5,5−テトラメチル−1−アザ−2,5−ジシラシクロペンタン、1−(3−トリメチルジエトキシシリルプロピル)−2,2,5,5−テトラメチル−1−アザ−2,5−ジシラシクロペンタン、1−(3−トリジメチルメトキシシリルプロピル)−2,2,5,5−テトラメチル−1−アザ−2,5−ジシラシクロペンタン、1−(3−トリジメチルエトキシシリルプロピル)−2,2,5,5−テトラメチル−1−アザ−2,5−ジシラシクロペンタン等の式(iii)で表される基を有するシラン化合物;が挙げられる。
これらの中でも、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルトリメトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N−メチル−N−トリメチルシリルアミノプロピルメチルジエトキシシラン、1−(3−トリエトキシシリルプロピル)−2,2,5,5−テトラメチル−1−アザ−2,5−ジシラシクロペンタンが好ましい。
〔特定基を有しない重合停止剤〕
特定基を有しない重合停止剤としては、例えば、水素;メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール等のアルコール類;塩化メチル、塩化エチル、塩化プロピル、塩化ブチル、塩化ベンジル、臭化メチル、臭化エチル、臭化プロピル、臭化ブチル、ヨウ化メチル、ヨウ化エチル、ヨウ化プロピル、ヨウ化ブチル等のハロゲン化アルキル;が挙げられる。これらの中でも、好ましくは水素である。
《カップリング剤》
重合が実質的に完了した時点で、重合末端に特定基を有するカップリング剤を反応させることにより、カップリング反応とともに重合体に特定基を導入することができる。カップリング反応において、反応温度は、通常0〜120℃、好ましくは50〜100℃である。反応時間は、通常1〜30分間、好ましくは5〜20分間である。
カップリング剤は1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
〔特定基を有するカップリング剤〕
特定基を有するカップリング剤としては、例えば、上記式(3)において、m=2又は3であり、式(i)〜(iii)で表される基を有するアルコキシシラン化合物が挙げられる。
〔特定基を有しないカップリング剤〕
特定基を有しないカップリング剤としては、例えば、ハロゲン化合物、エポキシ化合物、カルボニル化合物、ポリビニル化合物等が挙げられる。上記カップリング剤として、具体的には、メチルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン、ブチルトリクロロシラン、テトラクロロシラン、ジブロモエタン、エポキシ化大豆油、ジビニルベンゼン、テトラクロロ錫、ブチルトリクロロ錫、テトラクロロゲルマニウム、ビス(トリクロロシリル)エタン、アジピン酸ジエチル、アジピン酸ジメチル、ジメチルテレフタル酸、ジエチルテレフタル酸、ポリイソシアネートが挙げられる。
《重合体ブロックの構成》
共役ジエンブロック共重合体は、共役ジエン化合物又は共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物等の他の単量体とをブロック重合して得られたものであればよい。中でも、得られる組成物の物性及び成形加工性の観点から、共役ジエンブロック共重合体は、下記(a)〜(d)の重合体ブロックの中から選ばれた2種以上の重合体ブロックを含むブロック共重合体であることが好ましい。
(a)芳香族ビニル化合物単位量が80質量%以上である芳香族ビニル重合体ブロック。
(b)共役ジエン化合物単位量が80質量%以上であって、かつ、1,2結合含量及び3,4結合含量の合計が30モル%未満の共役ジエン重合体ブロック。
(c)共役ジエン化合物単位量が80質量%以上であって、かつ、1,2結合含量及び3,4結合含量の合計が30〜90モル%の共役ジエン重合体ブロック。
(d)共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物とのランダム共重合体ブロックであって、上記(a)〜(c)以外の重合体ブロック。
重合体ブロックが2種以上の化合物から形成された共重合体ブロックであるときは、樹脂組成物の目的に応じて、ランダム型、又は芳香族ビニル化合物単位若しくは共役ジエン化合物単位の含有量が重合体ブロック中で連続的に変化するいわゆるテーパー型にすることができる。
上記「(a)〜(d)の重合体ブロックの中から選ばれた2種以上の重合体ブロックを含むブロック共重合体」としては、例えば、(a)−(b)、(a)−(c)、(a)−(d)、(b)−(c)、(b)−(d)、[(a)−(b)]x―Y、[(a)−(c)]x―Y、[(a)−(d)]x―Y、[(b)−(c)]x―Y、[(b)−(d)]x―Y、[(b)−(a)]x―Y、[(c)−(a)]x―Y、[(d)−(a)]x―Y、(a)−(b)−(d)、(a)−(b)−(a)、(a)−(c)−(a)、(a)−(c)−(b)、(a)−(d)−(a)、(b)−(a)−(b)、[(a)−(b)−(d)]x―Y、[(a)−(b)−(a)]x―Y、[(a)−(c)−(a)]x―Y、[(a)−(c)−(b)]x―Y、[(a)−(d)−(a)]x―Y、[(b)−(a)−(b)]x―Y、(a)−(b)−(a)−(b)、(b)−(a)−(b)−(a)、[(a)−(b)−(a)−(b)]x―Y、(a)−(b)−(a)−(b)−(a)、[(a)−(b)−(a)−(b)−(a)]x―Y、(b)−(a)−(b)−(d)、(b)−(a)−(b)−(a)、(b)−(a)−(c)−(a)、(b)−(a)−(c)−(b)、(b)−(a)−(d)−(a)、[(c)−(a)−(b)−(d)]x―Y、[(c)−(a)−(b)−(a)]x―Y、[(c)−(a)−(c)−(a)]x―Y、[(c)−(a)−(c)−(b)]x―Y、[(c)−(a)−(d)−(a)]x―Y、(c)−(a)−(b)−(a)−(b)、(c)−(b)−(a)−(b)−(a)、(c)−(a)−(b)−(a)−(c)、[(c)−(a)−(b)−(a)−(b)]x―Y、(c)−(a)−(b)−(a)−(b)−(a)、[(c)−(a)−(b)−(a)−(b)−(a)]x―Yが挙げられる(但し、x≧2であり、Yはカップリング剤の残基である。)。樹脂組成物をペレット形状にする場合は、共役ジエンブロック共重合体の外側のブロック成分として少なくとも1種の重合体ブロック(a)及び/又は少なくとも1種の重合体ブロック(b)を含むことが好ましい。
本明細書において、ビニル結合含量とは、水添前の重合体ブロック中に1,2結合、3,4結合及び1,4結合の結合様式で組み込まれている共役ジエン化合物単位のうち、1,2結合及び3,4結合で組み込まれている単位の合計割合(モル%基準)である。ビニル結合含量(1,2結合含量及び3,4結合含量)は、赤外吸収スペクトル法(モレロ法)によって求めることができる。
共役ジエンブロック共重合体のミクロ構造、即ち1,2結合含量及び3,4結合含量は、ルイス塩基を上記炭化水素溶媒と共に用いることにより制御することができる。
ルイス塩基としては、例えば、エーテル及びアミン等が挙げられ、具体的には、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、プロピルエーテル、ブチルエーテル、高級エーテル、テトラヒドロフルフリルメチルエーテル、テトラヒドロフルフリルエチルエーテル、1,4−ジオキサン、ビス(テトラヒドロフルフリル)ホルマール、2,2−(ビステトラヒドロフルフリル)プロパン、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールエチルプロピルエーテル等のポリアルキレングリコールのエーテル誘導体;テトラメチルエチレンジアミン、ピリジン、トリブチルアミン等の第3級アミンが挙げられる。
〈水素添加〉
特定基を有する共役ジエンブロック共重合体の水素添加の方法、反応条件については特に限定はなく、例えば、20〜150℃、0.1〜10MPaの水素加圧下、水添触媒の存在下で行われる。
共役ジエンブロック共重合体の水添率は、水添触媒の量、水添反応時の水素圧力又は反応時間等を変えることにより、任意に選定することができる。水添率は、耐候性が向上することから、共役ジエン化合物由来の脂肪族二重結合の通常10%以上、好ましくは50%以上、より好ましくは80%以上、特に好ましくは95%以上である。なお、水添率の測定条件の詳細は、実施例に記載したとおりである。
水添触媒としては、通常、元素周期表第4〜11族元素のいずれかを含む化合物、例えば、Ti、V、Co、Ni、Zr、Ru、Rh、Pd、Hf、Re、Pt元素を含む化合物を用いることができる。
水添触媒として具体的には、例えば、Ti、Zr、Hf、Co、Ni、Pd、Pt、Ru、Rh、Re等を含むメタロセン化合物、Pd、Ni、Pt、Rh、Ru等の金属をカーボン、シリカ、アルミナ、ケイソウ土等の担体に担持させた担持型不均一触媒、Ni、Co等の有機塩又はアセチルアセトン塩と有機アルミニウム等の還元剤とを組み合わせた均一チーグラー型触媒、Ru、Rh等の有機金属化合物又は錯体、及び水素を吸蔵させたフラーレンやカーボンナノチューブが挙げられる。
これらの中でも、不活性有機溶媒中、均一系で水添反応をできる観点から、好ましくはTi、Zr、Hf、Co、Niのいずれかを含むメタロセン化合物、より好ましくは、Ti,Zr,Hfのいずれかを含むメタロセン化合物である。特にチタノセン化合物とアルキルリチウムとを反応させた水添触媒は、安価で工業的にとくに有用な触媒であるので好ましい。
具体的な例として、例えば、特開平1−275605号公報、特開平5−271326号公報、特開平5−271325号公報、特開平5−222115号公報、特開平11−292924号公報、特開2000−37632号公報、特開昭59−133203号公報、特開昭63−5401号公報、特開昭62−218403号公報、特開平7−90017号公報、特公昭43−19960号公報、特公昭47−40473号公報に記載の水添触媒が挙げられる。
水添触媒は1種単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
〈脱溶媒〉
脱溶媒の方法は特に限定されず、例えば、スチームストリッピング法、フラッシュ蒸発法、ドラムドライヤ法が挙げられる。水添共役ジエンブロック共重合体中の溶媒残量は、通常3質量%以下、好ましくは1質量%以下、より好ましくは0.5質量%以下である。
シリル保護率の高い重合体を得るには、例えば、上記水添で得られた水添共役ジエンブロック共重合体を含む反応液(以下、単に「反応液」ともいう。)から、当該反応液とアルカリ水溶液との混合液を,スチームと接触させることにより、溶媒を除去する方法(以下「スチームストリッピング法(I)」ともいう。)によって溶媒を除去することが好ましい。
スチームストリッピング法(I)は、上記反応液及びアルカリ水溶液の混合液と、水蒸気等のスチームとを接触させることにより、溶媒を除去する方法である。スチームストリッピング法(I)には、工業的操作性に優れるといった利点がある。
上記反応液とアルカリ水溶液との混合比としては、上記反応液100質量部に対して、アルカリ水溶液が通常10〜10000質量部、好ましくは20〜2000質量部である。系内(反応容器内の液相、すなわち上記混合液)の温度は、通常80〜200℃、好ましくは90〜130℃である。
上記反応液と混合されるアルカリ水溶液は、以下の条件を満たすことが好ましい。すなわち、アルカリ水溶液の80℃におけるpHは、好ましくは8以上、より好ましくは8〜12、特に好ましくは8〜11である。pHが前記範囲にあるアルカリ水溶液を用いると、シリル保護率が高い重合体を得ることができる。なお、pHはガラス電極法により測定される。上記反応液と混合されるアルカリ水溶液の温度は、好ましくは50〜150℃、より好ましくは60〜140℃、特に好ましくは70〜130℃である。
アルカリ水溶液は、アルカリ化合物を添加してpHをアルカリ性に調整した水溶液である。アルカリ化合物としては、例えば、亜硝酸ナトリウム、アンモニア、水酸化アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、水酸化ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸二ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化銅、水酸化アルミニウム、水酸化鉄、アルミン酸ナトリウム、硫化ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、亜硝酸ナトリウム、炭酸カリウム、亜硝酸カルシウム、水酸化マグネシウム、亜硫酸ナトリウム、炭酸カリウム、亜硝酸カルシウム、水酸化マグネシウム、ピロリン酸ナトリウム、三リン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム、水酸化リチウムが挙げられる。これらの中でも、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムが好ましい。
アルカリ化合物は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
スチームによる接触処理としては、脱溶媒槽中にて上記反応液とアルカリ水溶液とを混合し、続いて、得られた混合液とスチームとを接触させてもよく、脱溶媒槽中のアルカリ水溶液をスチームと接触させながら、上記反応液を脱溶媒槽に加えてもよく、その態様は特に限定されない。
スチーム温度は、通常110〜420℃、好ましくは110〜200℃である。スチームストリッピングによる処理時間は、通常10分間〜8時間、好ましくは30分間〜6時間である。このような条件で接触処理を行うと、シリル保護率が高い重合体を得ることができるといった観点から好ましい。
スチームストリッピング法(I)においては、上記混合液をスチームと接触させた後に、乾燥工程を設けることが好ましい。ここでの乾燥温度は、通常80〜260℃、好ましくは100〜220℃である。乾燥工程には、例えば、熱ロールを用いることができる。
[水添共役ジエン重合体]
本発明において、水添共役ジエン重合体とは、共役ジエン化合物由来の繰り返し単位を含む重合体(共役ジエン重合体)を基本骨格とし、その共役ジエン化合物に由来する二重結合の少なくとも80%が水素添加された重合体である。該重合体の水添率は、耐衝撃性及び成形外観に優れた成形体を得る観点から、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上である。
該共役ジエン化合物は、上述した変性水添共役ジエン重合体の製造に用いられる共役ジエン化合物と同じものを用いることができる。
基本骨格となる共役ジエン重合体中に共役ジエン化合物以外の単量体を含むものであってもよい。例えば、スチレン、tert−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−エチルスチレン、ジビニルベンゼン、1,1−ジフェニルスチレン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン、N,N−ジエチル−p−アミノエチルスチレン及びビニルピリジン等の芳香族ビニル化合物由来の繰り返し単位等を挙げることができる。
共役ジエン化合物以外の単量体としては、原料となる単量体の入手容易性、重合性の観点から、スチレン単位又はtert−ブチルスチレン単位を含む重合体を基本骨格とするものが好ましい。
前記のように芳香族ビニル化合物を含む場合における共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物との重量比は、得られる樹脂成形体の耐衝撃性を良くする観点から、好ましくは100:0〜20:80、より好ましくは97:3〜40:60である。
また、水添共役ジエン重合体は、下記重合体ブロック(f)、並びに下記重合体ブロック(e)及び/又は下記重合体ブロック(g)を含むものが好ましい。即ち、下記重合体ブロック(f)を必須の重合体ブロックとし、更に下記重合体ブロック(e)及び下記重合体ブロック(g)のうちの少なくとも1種の重合体ブロックを含む水素添加ジエン重合体であることが好ましい。
(e)芳香族ビニル化合物を50重量%以上含有する重合体ブロック
(f)共役ジエン化合物を50重量%以上含有し、その1,2−結合含量及び3,4−結合含量の合計が30〜90%の範囲内である重合体ブロック
(g)共役ジエン化合物を50重量%以上含有し、その1,2−結合含量及び3,4−結合含量の合計が30%未満である重合体ブロック
前記の「重合体ブロック(f)、並びに重合体ブロック(e)及び/又は重合体ブロック(g)を含む水素添加ジエン重合体」としては、例えば、(e)−(f)、(f)−(g)、[(e)−(f)]−Y、[(f)−(g)]−Y、(e)−(f)−(g)、(g)−(f)−(g)、(e)−(f)−(e)、[(e)−(f)−(g)]−Y、[(e)−(f)−(e)]−Y、[(f)−(g)−(f)]−Y、(e)−(f)−(e)−(f)、(f)−(e)−(f)−(e)、(f)−(g)−(f)−(g)、(g)−(f)−(g)−(f)、[(e)−(f)−(e)−(f)]−Y、(e)−(f)−(e)−(f)−(e)、[(e)−(f)−(e)−(f)−(e)]−Y、[(f)−(e)]−Y、[(g)−(f)]−Y、(f)−(e)−(f)−(g)、(f)−(e)−(g)−(e)及び[(g)−(e)−(f)−(g)]−Y等のブロック共重合体を挙げることができる。
(但し、(e):重合体ブロック(e)、(f):重合体ブロック(f)、(g):重合体ブロック(g)、x:2以上の整数、Y:カップリング剤残基、を示す)
このような2種以上のブロックを含むブロック共重合体は、芳香族ビニル化合物又は共役ジエン化合物の含有率がブロック中で連続的に変化するテーパー型、又はランダム型であってもよい。
また、重合体をペレット形状とする場合には、水添ジエン重合体の外側のブロック成分として少なくとも1つ以上のブロック(e)及び/又はブロック(g)を含むブロック共重合体とすることが好ましい。
第一の樹脂組成物中の変性水添共役ジエン重合体及び水添共役ジエン重合体からなる群より選ばれる少なくとも1種の配合割合は、第一の樹脂組成物の合計量100質量部中、好ましくは1〜15質量部、より好ましくは2〜14質量部、とくに好ましくは3〜13質量部である。該配合割合は、得られる樹脂組成物中の第一の樹脂組成物の分散性を良くし、得られる樹脂組成物を成形してなる樹脂成形体の耐衝撃性を良くする観点から、好ましくは1質量部以上である。該配合割合は、得られる樹脂組成物を成形してなる樹脂成形体の形状を維持する観点から、好ましくは15質量部以下である。
[ポリオレフィン(C)]
本発明の第一の樹脂組成物の海相は、ポリオレフィン(C)からなる。
ポリオレフィンを有することによって、ポリ乳酸単独の場合と比較して、耐熱性、成形性、寸法安定性に優れた樹脂組成物を得ることができる。また、ポリオレフィン(C)は、上記のポリエステル(A)より流動性(ここではMFR)が高いものを用いることが好ましい。このようにすることで、海相を流動性の高いポリオレフィン(C)が形成することとなり、第一の樹脂組成物の他の樹脂との混練性および加工性が向上する。
本明細書中、ポリオレフィンとは、1種又は2種以上のエチレン及び/又はα−オレフィンを重合して得られる重合体を意味する。
その重合法についてはとくに制限はなく、例えば、従来公知の重合法(例えば、高圧法、低圧法等)により重合して得られる重合体を用いることができる。
α−オレフィンとしては、例えば、プロペン(以下、「プロピレン」と記す)、1−ブテン、1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、1−ヘキセン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、3−エチル−1−ペンテン、1−オクテン、1−デセン、1−ウンデセン等の炭素数3〜12のα−オレフィンを挙げることができる。
ポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリブテン樹脂、メチルペンテン樹脂等を挙げることができる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ポリエチレン系樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・オクテン共重合体等を挙げることができる。
ポリプロピレン系樹脂としては、例えば、ホモポリプロピレン、ブロックポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、プロピレン・α−オレフィン共重合体、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、プロピレン・エチレン・ブテン共重合体等を挙げることができる。
中でも、ポリエチレン系樹脂又はポリプロピレン系樹脂を用いることが好ましい。
ポリオレフィンのJIS K7210に準拠して測定されるメルトフローレート(MFR:230℃、2.16kg)は、好ましくは0.01〜300g/10min、より好ましくは0.1〜100g/10min、特に好ましくは1〜100g/10min、である。該MFRは、樹脂組成物を得る際の混練加工性、及び成形体を製造する際の押出加工性等を十分にする観点から、好ましくは0.01g/10min以上である。該MFRは、得られる成形体の強度を保つ観点から、好ましくは300g/10min以下である。
第一の樹脂組成物中のポリオレフィンの配合割合は、各成分とポリエステルとの比率を最適化して、得られる樹脂組成物および成形体の耐衝撃性を良くする観点から、第一の樹脂組成物の合計量100質量部中、好ましくは10〜60質量部、より好ましくは15〜55質量部、特に好ましくは20〜50質量部である。
[官能基含有重合体(D)]
本発明の樹脂組成物は、下記官能基Xを有するオレフィン重合体(D−1)、及び下記官能基Xを有するアクリル重合体(D−2)から選ばれる少なくとも1種(以下「官能基含有重合体(D)」ともいう。)をさらに含有してもよい。
官能基Xとは、カルボキシ基、酸無水物基、エポキシ基、(メタ)アクリロイル基、アミノ基、アルコキシシリル基、ヒドロキシ基、イソシアネート基及びオキサゾリン基から選ばれる少なくとも1種である。
樹脂組成物の成分として官能基含有重合体(D)を用いることにより、各成分の混練時にポリエステル(A)と官能基含有オレフィン重合体(D)の官能基とが反応して溶融粘度を増大させるとともに、ポリエステルとポリオレフィン等の他の樹脂との相容性を増大させることができる。
本発明の第一の樹脂組成物において、第一の樹脂組成物の分散性および相構造の形成の観点から、官能基含有重合体(D)の含有量は、第一の樹脂組成物合計量100質量部に対して、好ましくは1〜20質量部、より好ましくは5〜15質量部である。
なお、第一の樹脂組成物中の海島構造において、上記官能基含有重合体(D)は、通常、ポリエステルからなる島相(分散相)の中に粒子状に存在する。
官能基Xを有するオレフィン重合体(D−1)、及び官能基Xを有するアクリル重合体(D−2)は、例えば、国際公開第08/023758号パンフレット記載の方法に従って製造することができる。
《官能基Xを有するオレフィン重合体(D−1)》
本明細書において「官能基Xを有するオレフィン重合体」とは、オレフィン重合体をベースポリマーとし、このベースポリマーに1種又は2種以上の官能基Xが導入された重合体を意味する。
官能基Xを有するオレフィン重合体(D−1)の具体例としては、エチレン・(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン・(メタ)アクリル酸共重合体をNa、Zn、Mg等の金属イオンにより一部中和してなるアイオノマー、エチレン・(メタ)アクリル酸エステル共重合体のけん化物、エチレン・(メタ)アクリロイル共重合体、エチレン・(メタ)アクリル酸エステル・無水マレイン酸共重合体、無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、無水マレイン酸変性エチレン・プロピレン共重合体、エポキシ変性エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン・(メタ)アクリル酸エステル・グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン・ビニルイソシアネート共重合体、ヒドロキシ変性ポリエチレン、ヒドロキシ変性ポリプロピレン、ヒドロキシ変性エチレン・プロピレン共重合体等が挙げられる。
官能基Xを有するオレフィン重合体(D−1)の中でも、成形加工性、耐衝撃性、柔軟性改良効果が大きいという観点から、エポキシ基、酸無水物基を含有する重合体が好ましく、エポキシ基含有重合体としてはエチレン・グリシジルメタクリレート共重合体がより好ましく、酸無水物基含有重合体としては無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリプロピレンがより好ましい。
官能基Xを有するオレフィン重合体(D−1)は、具体的には、官能基Xを平均0.01〜1,000(個/1分子)有している重合体であることが好ましく、平均0.1〜500(個/1分子)有している重合体であることがより好ましい。官能基Xの数が前記数値範囲の下限値以上であると良好な相容化効果が得られ、得られる成形体の耐衝撃性及び柔軟性が向上する傾向にある。官能基Xの数が前記数値範囲の上限値以下であると、樹脂組成物の流動性、ひいては成形性が向上する傾向にある。
なお、上記官能基Xがエポキシ基である場合を一例として挙げると、エポキシ基の個数は、例えばJIS K 7236に基づく過塩素酸法によりエポキシ当量として測定することができる。
《官能基Xを有するアクリル重合体(D−2)》
本明細書において「官能基Xを有するアクリル重合体」とは、アクリル重合体をベースポリマーとし、このベースポリマーに1種又は2種以上の官能基Xが導入された重合体を意味する。
官能基Xを有するアクリル重合体(D−2)は、具体的には、官能基Xを平均0.01〜1,000(個/1分子)有している重合体であることが好ましく、平均0.1〜500(個/1分子)有している重合体であることがより好ましい。官能基Xの数が前記数値範囲の下限値以上であると良好な相容化効果が得られ、得られる樹脂成形体の耐衝撃性及び柔軟性が向上する傾向にある。官能基Xの数が前記数値範囲の上限値以下であると、第一の樹脂組成物および第二の樹脂組成物の流動性、ひいては成形性が向上する傾向にある。
〔第一の樹脂組成物の製造方法〕
本発明の第一の樹脂組成物は、以下のような条件で製造することができる。ただし、当該製造方法は、以下の条件に限定されるものではない。
以上で説明した、本発明の第一の樹脂組成物は、機能付与剤を対象のバルク樹脂に分散させる従来のマスターバッチの概念を応用し、簡便な方法で他の樹脂との混練が可能であり、樹脂成形体に対する耐衝撃性、外観性の付与が可能な相構成を有したものである。
本発明の第一の樹脂組成物は、ポリオレフィン及びポリエステルから選ばれる少なくとも一種と混練されて、樹脂成形体に用いられる樹脂組成物として好適に用いることができる。また、同時に二種以上の樹脂と混合して用いた場合、前記二種以上の樹脂に対する相容化剤としての効果もある。
〈混練温度〉
混練温度は、ポリエステル(A)、変性水添共役ジエン重合体及び水添共役ジエン重合体からなる群より選ばれる少なくとも1種(B)(以下、「(変性)水添共役ジエン重合体(B)」ともいう。)、ポリオレフィン(C)の相容化および/または反応を促進する観点から、通常150〜350℃、好ましくは160〜330℃、より好ましくは180〜300℃である。
〈せん断条件〉
せん断速度は、ポリエステル(A)、(変性)水添共役ジエン重合体(B)、ポリオレフィン(C)の相容化および/または反応機会を増加させる観点から、通常100〜20000s−1、好ましくは150〜15000s−1、より好ましくは200〜10000s−1である。また、単位時間当たりの混練機の電動機消費電力量を単位時間当たりの混練量で割った比エネルギーは、通常0.1〜10kWh/kg、好ましくは0.1〜8kWh/kg、更に好ましくは0.1〜6kWh/kgである。
〈混練方法〉
先ず、単軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等の従来公知の混練機及びそれらを組み合わせてなる混練機を用いて、ポリエステル(A)、(変性)水添共役ジエン重合体(B)、ポリオレフィン(C)と、必要に応じて上記その他成分等その他の任意成分とを混練し、混合物を得る。混練にあたり、各成分を一括混練りする方法や、ある成分を混練した後、残りの成分を添加して混練する多段分割混練法を採用することができる。
本発明の樹脂組成物の製造には二軸押出機が好ましく、同方向回転形式、異方向回転形式のどちらでも好適に用いることができる。上記混練機を組み合わせてなる混練機としては、例えば、二軸押出機と二軸押出機とを連結したもの、二軸押出機と単軸押出機とを連結したもの、連続混練機と二軸押出機とを連結したものが挙げられる。
なお、混練機として押出機を用いる場合、L/D(押出機のスクリューの有効長(L)とスクリューの直径(D)との比)は、30〜80が好ましい。混練用セグメントとしては、汎用のニーディングディスクセグメント、ロータセグメント、VCMT(VARIOUS Clearance Mixing Technology)ロータセグメント、ツイストニーディングセグメント、BMS(Backward Mixing Single flight screw)セグメント等が使用できる。
なお、上記の押出機メーカーとしては、例えば、日本製鋼所(TEX)、神戸製鋼所(KTX)、ウェルナー(ZSK)、池貝(PCM)、東芝機械(TEM)が挙げられる。連続混練機としては、例えば、神戸製鋼所(NCM,LCM)が挙げられる。
また、得られた混合物を単軸押出機又は二軸押出機に供給し、上記と同様の混練条件で再度溶融混練を行うことができる。例えば、上記混練機を用いて、ポリエステル(A)と(変性)水添共役ジエン重合体(B)とその他の任意成分との混合物を上述した混練条件で溶融混練する工程を有し、必要に応じて前記工程を複数回繰り返して行うことが好ましい。
なお、溶融混練前には、ヘンシェルミキサー等を用いて原料成分の予備混合を行ってもよい。また、溶融混練の前及び/又は後には、原料成分又は混練混合物を必要に応じて、除湿乾燥機、熱風乾燥機等を用いて、乾燥温度が通常50℃以上、好ましくは60〜150℃で、乾燥時間が通常2時間以上、好ましくは3〜8時間の条件で乾燥することが好ましい。
(変性)水添共役ジエン重合体(B)は、ポリエステル(A)とポリオレフィン(C)100質量部に対して、通常1〜30質量部、相構造の形成の観点から、好ましくは3〜20質量部である。また、官能基含有重合体(D)を用いる場合、該成分(D)は、ポリエステル(A)とポリオレフィン(C)100質量部に対して、通常1〜30質量部、相構造の形成の観点から、好ましくは3〜20質量部である。
本発明では、バッチ式方法により上記の相構造を有する樹脂組成物を製造することも可能であるが、押出機等を用いた連続式方法により上記の相構造を有する樹脂組成物を製造する方法は、バッチ式方法に比べると樹脂組成物の空気等による劣化が少ない観点から好ましい。もっとも、押出機等を用いた連続式方法では、一度に長時間かけて溶融混練することができないため、上記の相構造を形成するには、上記のように比エネルギーの大きい条件での充分な溶融混練又は2度以上の溶融混練を行うことが好ましい。
上記の製造方法によって、本発明の第一の樹脂組成物では、図1に示されるように相構造が形成されると推定される。すなわち、ポリエステル(A)と(変性)水添共役ジエン重合体(B)、ポリオレフィン(C)とを溶融混練すると、成分(A)および成分(C)と相容性を有する成分(B)が両者の界面(図1中3)に分布し、成分(A)、成分(C)の組成比率に応じて成分(A)からなる分散相(図1中2)と成分(C)からなる連続相(図1中1)が形成される。また、成分(B)が成分(A)との反応性官能基を有する場合は、これら成分(A)と成分(B)との反応が進み、共有結合が形成されることにより、成分(A)の分散性が向上する。さらに、混練時に成分(A)と反応性を有する官能基重合体(D)が存在する場合では、(A)−(D)ポリマーの生成反応が起こり、成分(D)は成分(A)からなる分散相(図1中2)に内包される形で分散し、分散相(図1中4)を形成していると考えられる。
[第二の樹脂組成物]
本発明の第一の樹脂組成物とポリオレフィン及びポリエステルから選ばれる少なくとも一種とを混合することで、目的とする配合割合の第二の樹脂組成物を製造することができる。第二の樹脂組成物中の第一の樹脂組成物の配合割合は、樹脂成形体の耐衝撃性を良くする観点から、樹脂組成物の合計100質量部中、好ましくは10〜30質量部、より好ましくは12〜28質量部、とくに好ましくは15〜25質量部である。
なお、ポリオレフィン及びポリエステルは、第一の樹脂組成物に用いられたものと同様のものを用いることができる。また、これらのポリオレフィン及びポリエステルの配合量は、目的とする樹脂組成物の配合に合わせて、適宜配合すればよい。
混練装置としては、上記の第一の樹脂組成物の製造方法にて記載したものを使用することができる。上記の中でも、好ましくは二軸押出機である。二軸押出機は、同方向回転式、異方向回転式のどちらでも良い。
[その他の成分]
また、本発明の樹脂組成物の製造方法において、上記の各成分の他に、その物性を損なわない限りにおいて、その他の成分を加えることができる。その他の成分としては、例えば、安定剤、酸化防止剤、離型剤、紫外線吸収剤、各種充填材、滑剤、可塑剤、着色防止剤、着色剤、抗菌剤、難燃剤、核形成剤、帯電防止剤、発泡核剤などの他、これらに類似のものが挙げられる。これらの成分は、用途に応じて単独であるいは複数を組み合わせて用いることができる。
なお、その他の成分は、第一の樹脂組成物、第二の樹脂組成物、または成形体のいずれの製造時に混入されても好適に用いることができる。
安定剤は、耐加水分解性を向上させる目的で添加することができ、エポキシ系安定剤などが用いられる。エポキシ系安定剤としては、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートが好ましい。
酸化防止剤としては、リン系安定剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、エポキシ系安定剤、イオウ系安定剤が挙げられる。
核形成剤としては、例えば、リン酸2,2’−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ナトリウム、リン酸ビス(4−t−ブチルフェニル)ナトリウム、ビス(p−メチルベンジリデン)ソルビトール、アルキル置換ジベンジリデンソルビトール、ビス(p−エチルベンジリデン)ソルビトールなどが挙げられる。
帯電防止剤としては、例えば、脂肪酸塩類、高級アルコール硫酸エステル塩類、脂肪族アミンおよび脂肪族アマイドの硫酸塩類、脂肪族アルコールリン酸エステル塩類、ホルマリン縮合のナフタリンスルホン塩類、脂肪族アミン塩類、第4級アンモニウム塩類、アルキルピリジニウム塩類、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステル類、ソルビタンアルキルエステル類、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル類、イミダゾリン誘導体等が挙げられる。
発泡核剤としては、例えば、炭酸カルシウム、タルク、マイカ、シリカ、チタニア等の無機化合物の粉末が挙げられる。これらの発泡核剤を樹脂組成物に含有させることにより、発泡セル径を容易に調整することができ、適度な柔軟性等を有する発泡成形体を得ることができる。
発泡核剤の平均粒子径は、好ましくは2〜50μm、より好ましくは5〜20μmである。発泡核剤の粒子径が前記範囲の下限値以上であると、発泡核剤としての効果が得られ易く、発泡セル径が小さくなり、発泡セル径が均一になる傾向にある。発泡核剤の粒子径が前記範囲の上限値以下であると、発泡セル径及び発泡セル数が適正となり、発泡成形体のクッション性が優れる傾向にある。
発泡核剤の含有割合はとくに限定されないが、例えば第一の樹脂組成物または第二の樹脂組成物100質量部に対して、0〜20質量部、好ましくは0.01〜15質量部、より好ましくは0.1〜10質量部である。
[樹脂成形体]
本発明の製造方法で得られた樹脂組成物は従来公知の成形方法、例えば、射出成形、押出成形、インフレーション成形、回転成形、プレス成形、中空成形、カレンダー成形、ブロー成形等の成形方法により樹脂成形体とすることができる。
射出成形によって樹脂成形体を得る場合、樹脂成形体の耐衝撃性を高める観点から、成形条件として背圧を高めることがあるが、生産性を高める観点からは背圧は低める方が好ましい。本発明の製造方法で得られた樹脂組成物(第二の樹脂組成物)を用いて、樹脂成形体を得る場合の背圧としては、好ましくは15MPa以下、より好ましくは12MPa以下、さらに好ましくは10MPa以下、特に好ましくは7MPa以下である。本発明の製造方法で得られた樹脂組成物を用いれば、背圧が上記範囲内であっても耐衝撃性、及び成形体外観に優れた成形体を得ることができる。
本発明の製造方法で得られた樹脂組成物を成形してなる樹脂成形体は、耐衝撃性、及び成形体の外観に優れているため、食品包装容器、各種トレー、シート、チューブ、フィルム、ゴミ袋、包装袋、繊維、積層物、コーティング材、コネクタやプリント基板、モーターのカバーや電球ソケットカバー等の電気・電子部品、コンピュータ等のOA機器や家電の筐体、インジェクションコイルカバー、エンジンカバー、及びホイールカバーのような自動車用部品、精密部品、窓サッシのような土木・住宅関連建材、ハンガー、椅子、及び、ごみ箱のような家庭用雑貨等の各種工業部品等に用いられる。中でも、食品包装容器、各種トレー、フィルム、ゴミ袋、包装袋に好適に使用される。
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。また、以下得られた第一の樹脂組成物をマスターバッチとも称する。
なお、実施例、比較例中の部及び%は、とくに断らない限り質量基準である。
使用原料として、以下に示す原料を使用した。
<ポリエステル>
(A−1)ポリ乳酸(ネイチャーワークス社製、商品名:Ingeo 3001D)
(A−2)ポリエチレンテレフタレート(日本ユニペット社製、商品名:RT523C)
(A−3)ポリブチレンサクシネート(三菱化学社製、商品名:AZ91T)
<ポリオレフィン>
(C−1)ポリプロピレン(日本ポリプロ社製、商品名:BC06C)
(C−2)ポリエチレン(プライムポリマー社製、商品名:モアテック0168)
(C−3)ポリプロピレン(プライムポリマー社製、商品名:J709QG)
(C−4)ポリプロピレン(日本ポリプロ社製、商品名:BC8A)
<官能基含有重合体>
(D−1)エチレングリシジルメタクリレート共重合体(EGMA)(住友化学社製、商品名BF−E)
(D−2)グリシジル基含有アクリル/スチレン系共重合体(BASF社製、商品名JONCRYL−ADR4368)
上記使用原料のうち、ポリエステル((A−1)〜(A−3))及びポリオレフィン((C−1)〜(C−4))のメルトフローレート(MFR)を求めた。メルトフローレート(MFR)は、JIS K7210に準拠し、表1に記載した温度及び荷重の条件下で測定した。結果を表1に示す。
Figure 0005862509
<(変性)水添共役ジエンブロック共重合体>
変性水添共役ジエン重合体並びに水添共役ジエン重合体は下記の方法によって合成を行った。
[合成例1]
窒素置換された内容積50リットルの反応容器に、シクロヘキサン(25kg)、テトラヒドロフラン(750g)、スチレン(450g)、及びn−ブチルリチウム(4.7g)を加え、50℃からの断熱重合を行った。反応完結後、温度を20℃として、1,3−ブタジエン(4,250g)を加え、断熱重合を行った。30分後、スチレン(300g)を加え、さらに重合を行った。次いで、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン17gを加え、30分間反応させた。次いで、触媒として[ビス(η5−シクロペンタジエニル)チタニウム(テトラヒドロフルフリルオキシ)クロライド](「[クロロビス(2,4−シクロペンタジエニル)チタン(IV)テトラヒドロフルフリルアルコキシド]」ともいう。)6g、トリエチルアルミニウム7g、及びn−BuLi1.9gを加え、水素圧1.0MPaを保つようにして1時間反応させた。反応後、反応液を70℃、常圧に戻して反応容器より抜き出し、重合体溶液を得た。
次いで、pH調整剤であるNaOHによりpH8.5(ガラス電極法による、80℃におけるpH、以下同じ。)に調整した水溶液(温度:80℃)を脱溶媒槽に入れ、さらに上記重合体溶液を加え(重合体溶液100質量部に対して、前記水溶液200質量部の割合)、脱溶媒槽の液相の温度:95℃で、2時間スチームストリッピング(スチーム温度:190℃)により脱溶媒を行い、110℃に調温された熱ロールにより乾燥を行うことで変性水添共役ジエンブロック共重合体(B―1)を得た。
[合成例2]
窒素置換された内容積50リットルの反応容器に、シクロヘキサン(25kg)、テトラヒドロフラン(1.25g)、1,3−ブタジエン(1500g)、及びn−ブチルリチウム(4.5g)を加え、70℃からの断熱重合を行った。反応完結後、温度を30℃として、テトラヒドロフラン(90g)及び1,3−ブタジエン(2500g)を加え、断熱重合を行った。30分後、スチレン(1000g)を加え、30分間反応させた。次いで、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン(20.6g)を加え、30分間反応させた。次いで、触媒として[ビス(η5−シクロペンタジエニル)チタニウム(テトラヒドロフルフリルオキシ)クロライド](4.8g)、トリエチルアルミニウム(4.4g)、及びn−BuLi(2.0g)を加え、水素圧1.0MPaを保つようにして1時間反応させた。反応後、反応液を70℃、常圧に戻して反応容器より抜き出し、重合体溶液を得た。次いで、合成例1と同様にして脱溶媒及び乾燥を行うことで変性水添共役ジエンブロック共重合体(B―2)を得た。
[合成例3]
窒素置換された内容積50リットルの反応容器に、シクロヘキサン(25kg)、テトラヒドロフラン(750g)、スチレン(450g)、及びn−ブチルリチウム(4.2g)を加え、50℃からの断熱重合を行った。反応完結後、温度を20℃として、1,3−ブタジエン(4,250g)を加え、断熱重合を行った。30分後、スチレン(300g)を加え、さらに重合を行った。次いで、触媒として[ビス(η5−シクロペンタジエニル)チタニウム(テトラヒドロフルフリルオキシ)クロライド]6g、トリエチルアルミニウム7g、及びn−BuLi1.9gを加え、水素圧1.0MPaを保つようにして1時間反応させた。反応後、反応液を70℃、常圧に戻して反応容器より抜き出し、重合体溶液を得た。次いで、合成例1と同様にして脱溶媒及び乾燥を行うことで水添共役ジエンブロック共重合体(B―3)を得た。
〈(変性)水添共役ジエンブロック共重合体の物性値〉
(変性)水添共役ジエンブロック共重合体の物性値は、以下の方法で測定した。
(1)ビニル結合含量等
ビニル結合含量(1,2結合含量)は、赤外吸収スペクトル法(モレロ法)によって求めた。ただし、ビニル結合含量の単位は、モル%基準である。スチレン単位の含有量は、赤外吸収スペクトル法(モレロ法)により、検量線を作成して求めた。ただし、スチレン単位の含有量の単位は、質量%基準である。
(2)水添率
水添率は、四塩化炭素を溶媒として用い、400MHz、H−NMRスペクトルから算出した。
(3)重量平均分子量(Mw)
重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)(東ソー(株)製、HLC−8120)法により測定された、ポリスチレン換算の重量平均分子量である。
・展開溶媒:THF
・測定温度:40℃
・カラム:TSKgel GMHxl
(4)メルトフローレート(MFR)
メルトフローレート(MFR)は、JIS K7210に準拠し、温度:230℃、荷重:2.16kgの条件下で測定した。
(5)変性量(個/重合体1分子鎖)
変性量は、重合体中のN原子含有極性基の含有量であり、下記式により表される。
変性量=N原子含有極性基(個)/重合体1分子鎖
変性量は、Analy.Chem.564(1952)記載のアミン滴定法による定量により求めた。即ち、水添変性重合体を精製後、有機溶剤に溶解し、指示薬としてメチルバイオレットを用い、溶液の色が紫から水色に変化するまでHClO/CHCOOHを滴定することにより、変性量を求めた。
(6)シリル保護率(%)
シリル保護率は、下記式により表される。
シリル保護率(%)=N原子含有極性基中のN原子に結合したアルキルシリル基(個)/[N原子含有極性基中のN原子に結合したアルキルシリル基(個)+N原子含有極性基中のN原子に結合した水素原子(個)]×100
シリル保護率は、水添変性重合体を精製した後、重クロロホルムを溶媒に使用し、400MHz、H−NMRスペクトルから算出した。
(7)シリル保護基数(個/重合体1分子鎖)
シリル保護基数は、下記式により表される。
シリル保護基数(個/重合体1分子鎖)=N原子含有極性基中のN原子に結合したアルキルシリル基(個)/重合体1分子鎖
上記方法で測定された、(変性)水添共役ジエンブロック共重合体(B−1)〜(B−3)の物性値を表2に示す。
Figure 0005862509
<第一の樹脂組成物(マスターバッチ)>
第一の樹脂組成物の物性値等は、以下の方法で測定した。
(8)相構造
マスターバッチの海島構造を観察するため、得られたマスターバッチを凍結ミクロトームにて薄片化し、四酸化ルテニウムにより染色した。染色されたマスターバッチの断面について、透過型電子顕微鏡(日立製作所社製、「H−7500」)を用いて、倍率10,000倍に拡大して写真撮影した。
(9)平均粒子径、平均粒子間距離
得られた写真について、画像解析ソフト(MediaCybernetics社製、商品名「Image−Pro Plus 6.2)を用いて画像解析を行い、ポリエステル(ポリ乳酸)からなる島相の平均粒子径をJ.MACROMOL.SCI.−PHYS.,B38(5&6),527(1999)に記載されている計算方法から算出し、その値を基に平均粒子壁間距離を求めた。
第一の樹脂組成物の製造及び評価は、以下の実施例に従った。
[実施例1]
下記表3に示す配合に従ってマスターバッチaを製造した。マスターバッチaは、原料を、二軸押出機(池貝 社製、PCM-45)を用いて、スクリュー回転数が200rpm(せん断速度:470s−1)、吐出量が25kg/hの条件で混練してストランドとし、これをペレタイザーで切断することにより、ペレット化することで製造した。
得られたマスターバッチaのMFRを上記方法に準拠して測定した。
また、得られたマスターバッチaの海島構造を上記方法に基づいて確認したところ、マスターバッチaはポリエステル(ポリ乳酸)からなる島相とポリオレフィン(ポリプロピレン)からなる海相とを有し、島相と海相の界面の少なくとも一部の領域に変性水添共役ジエン重合体からなる相を有していることがわかった。
さらに、上記方法に基づいて、島相の平均粒子径と、その値を基に平均粒子壁間距離を求めた。結果を表3に示す。
[実施例2〜11]
下記表3に示す配合に従って、実施例1と同様にしてマスターバッチb〜kを製造した。得られたマスターバッチb〜kの構造を実施例1と同様にして観察したところ、マスターバッチb〜kはポリエステルからなる島相とポリオレフィンからなる海相とを有し、島相と海相の界面の少なくとも一部の領域に変性水添共役ジエン重合体又は水添共役ジエン重合体からなる相を有していることがわかった。
また、実施例1と同様にしてマスターバッチb〜kの島相の平均粒子径、平均粒子壁間距離、及びMFRを測定した。結果を表3に示す。
得られたマスターバッチcのTEM画像を基にした、マスターバッチの海島構造の模式図を図1に示す。また、得られたマスターバッチcのTEM画像を図2に示す。
[比較例1〜4]
表3に示す配合に従ってマスターバッチl〜oを製造した。マスターバッチl〜oは原料を、二軸押出機(池貝製、PCM-45)を用いて、スクリュー回転数200rpm、吐出量25kg/hの条件で混練してストランドとし、これをペレタイザーで切断することにより、ペレット化することで製造した。
得られたマスターバッチl〜oのMFRを実施例1と同様にして測定した。また、得られたマスターバッチl〜oの構造を実施例1と同様にして観察したところ、マスターバッチkはマスターバッチcのような海島構造は有しておらず、マスターバッチl〜nについてはc同様の海島構造であったが、分散性の指標となる分散相の平均粒子径、粒子壁間距離の2項目の内、1項目以上が不良となる結果となった。結果を表3に示す。
Figure 0005862509
<樹脂成形体>
樹脂成形体の物性値は、以下の方法で測定した。
(10)樹脂成形体の外観
得られた樹脂成形体を目視評価することにより、成形外観を評価した。樹脂成形体の表面にムラ、フラッシュ、フローマーク等の外観不良が認められないものを「○」、樹脂成形体の外観不良が認められたものを「×」として評価した。
(11)成形体の耐衝撃性
得られた樹脂成形体を衝撃試験機((株)島津製作所製、商品名「ハイドロショットHITS−P10」)を用いて衝撃試験を行い、衝撃破壊エネルギーを測定した。得られた測定値を耐衝撃性の評価値とした。
[実施例12]
マスターバッチa20質量部と、ポリ乳酸15質量部と、ポリプロピレン65質量部を
混合し、型締力35トンの射出成形機(日本製鋼所製、商品名「J−35AD」)射出成形機(日精樹脂工業製FS−120)を用いて該樹脂混合物をシリンダ温度220℃、背圧10MPaの条件にて射出成形し、80mm×55mm×2.4mm厚みの平板状の樹脂成形体(試験片)を得た。
[実施例13〜26、比較例5〜9]
表3に示す配合に従って、実施例12と同様にして樹脂組成物を得た。該樹脂組成物を実施例12と同様にして射出成形し、得られた成形体を用いて、成形外観の評価、及び耐衝撃性の測定を行った。
[比較例9]
ポリ乳酸(A−1)25質量部と、変性水添共役ジエン重合体(B−1)1.6質量部と、ポリプロピレン(C−1)71質量部と、EGMA(D−1)2.4質量部と混合し、該樹脂混合物(マスターバッチpとした)をマスターバッチaの代わりに用いた以外は実施例12と同様にして樹脂組成物を得た後、該樹脂組成物を射出成形した。得られた成形体を用いて、成形外観の評価、及び耐衝撃性の測定を行った。
なお、比較例9の樹脂組成物の配合割合はマスターバッチcを用いた実施例13で得られた樹脂組成物と同じである。結果を表4に示す。
Figure 0005862509
[実施例27〜29]
マスターバッチa20質量部と、ポリ乳酸15質量部と、ポリプロピレン65質量部を
混合し、該樹脂混合物を実施例12記載の射出成形機により、射出成形時の背圧を5MPa、10MPa、及び18MPaの条件で射出成形を行った。得られた成形体を用いて、実施例12と同様にして成形外観の評価、及び耐衝撃性の測定をそれぞれ行った。
[実施例30〜38]
表5に示す配合に従って、実施例27〜29と同様にして得られた樹脂組成物を射出成形時の背圧を5MPa、10MPa、及び18MPaの条件で射出成形を行い、得られた成形体を用いて、実施例12と同様にして成形外観の評価、及び耐衝撃性の測定を行った。
[比較例10〜12]
表5に示す配合に従って、実施例27〜29と同様にして得られた樹脂組成物を射出成形時の背圧を5MPa、10MPa、及び18MPaの条件で射出成形を行い、得られた成形体を用いて、実施例12と同様にして成形外観の評価、及び耐衝撃性の測定を行った。以上で得られた結果を表5に示す。
Figure 0005862509
1 ポリオレフィン(C)からなる海相
2 ポリエステル(A)からなる島相
3 変性水添共役ジエン重合体及び水添共役ジエン重合体からなる群より選ばれる少なくとも1種(B)からなる相
4 粒子状のエチレン−グリシジルメタクリレート共重合体(D)

Claims (5)

  1. ポリエステル(A)からなる島相と、ポリオレフィン(C)からなる海相とを有し、かつ、前記島相と海相の界面の少なくとも一部を含む領域に変性水添共役ジエン重合体及び水添共役ジエン重合体からなる群より選ばれる少なくとも1種(B)からなる相を有し、
    前記島相の平均粒子径が50〜600nmであり、かつ、前記島相間の平均粒子壁間距離が10〜100nmである第一の樹脂組成物と、
    ポリエステル及びポリオレフィンからなる群より選ばれる少なくとも1種と、を混練して第二の樹脂組成物を得ることを特徴とする、樹脂組成物の製造方法。
  2. 前記ポリエステル(A)からなる島相の質量(Ma)と、前記変性水添共役ジエン重合体及び水添共役ジエン重合体からなる群より選ばれる少なくとも1種(B)からなる相の質量(Mb)の質量比(Ma/Mb)が1〜14であり、かつ、前記ポリオレフィン(C)からなる海相の質量(Mc)と、前記変性水添共役ジエン重合体及び水添共役ジエン重合体からなる群より選ばれる少なくとも1種(B)からなる相の質量(Mb)の質量比(Mc/Mb)が1〜12である、請求項1に記載の樹脂組成物の製造方法。
  3. さらに、前記島相中に、下記官能基Xを有するオレフィン重合体、及び下記官能基Xを有するアクリル重合体から選ばれる少なくとも1種(D)を含有する、請求項1または2に記載の樹脂組成物の製造方法。
    [官能基X]:カルボキシ基、酸無水物基、エポキシ基、(メタ)アクリロイル基、アミノ基、アルコキシシリル基、ヒドロキシ基、イソシアネート基及びオキサゾリン基から選ばれる少なくとも1種
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の樹脂組成物の製造方法によって、上記第二の樹脂組成物を得た後、上記第二の樹脂組成物を成形して、樹脂成形体を得ることを特徴とする、樹脂成形体の製造方法。
  5. ポリエステル(A)からなる島相と、ポリオレフィン(C)からなる海相とを有し、かつ、前記島相と海相の界面の少なくとも一部を含む領域に変性水添共役ジエン重合体及び水添共役ジエン重合体からなる群より選ばれる少なくとも1種(B)からなる相を有し、
    前記島相の平均粒子径が50〜600nmであり、かつ、前記島相間の平均粒子壁間距離が10〜100nmである樹脂組成物。
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