WO2021117635A1 - 樹脂組成物の製造方法及び成形体の製造方法 - Google Patents

樹脂組成物の製造方法及び成形体の製造方法 Download PDF

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carboxylic acid
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貴広 清水
和幸 大木
山本 貞樹
浩一 立石
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三井・ダウ ポリケミカル株式会社
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    • C08J2433/04Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters
    • C08J2433/06Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters of esters containing only carbon, hydrogen, and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C08J2433/10Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters

Definitions

  • the present disclosure relates to a method for producing a resin composition and a method for producing a molded product.
  • polyamide for example, nylon
  • various modifications are made according to the characteristics such as impact resistance and moldability required for molded products.
  • a method for improving the impact resistance required for a molded product a method for adjusting the type of polyamide resin, a method for melt-kneading a polyamide resin and a dissimilar polymer, and the like are known.
  • a method for improving the moldability a method of adjusting the melt viscosity by adding a modifier such as a layered silicate or an ionomer is known.
  • a polyamide resin has a low viscosity at the time of melting, so that there is a problem that the moldability is lowered due to the drawdown of the parison during blow molding.
  • a method of improving moldability by suppressing the occurrence of drawdown by increasing the viscosity in a low shear region by using a modifier has been sought.
  • burrs may occur in the molded product due to the molten resin flowing into the gaps between the molds. In order to suppress burrs, a method of thickening in the low shear region during cooling and solidification without thickening so much in the high shear region during injection filling has been sought.
  • Patent Document 1 states that in order to improve moldability and low temperature toughness in blow molding, a polyamide 6 resin and a polyamide 610 resin are blended in a specific ratio to improve the melt tension. Further, a polyamide resin composition containing an ionomer and an ethylene-based elastomer is described.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-204674
  • the polyamide resin composition has an appropriate melt viscosity and good moldability, especially in molding methods such as blow molding and injection molding.
  • the viscosity of an ionomer resin is adjusted by using an ionomer resin as a modifier for the purpose of improving moldability, the oil resistance of the molded product obtained by using the resin composition tends to decrease. Therefore, there is room for further improvement in order to achieve both the moldability of the resin composition and the oil resistance of the molded product obtained by using the resin composition.
  • the present disclosure provides a method for producing a resin composition capable of producing a molded product having excellent oil resistance and capable of producing a resin composition having excellent moldability, and a method for producing a molded product including this production method. With the goal.
  • a method for producing a resin composition comprising (C) and a step of melt-kneading.
  • the melt mass flow rate of the ethylene / unsaturated carboxylic acid-based copolymer ionomer (A) measured under the conditions of 190 ° C. and 2160 g load according to JIS K7210-1: 2014 is 0.1 g /
  • the content of the unsaturated carboxylic acid-derived structural unit in the ethylene / unsaturated carboxylic acid-based copolymer is 5% by mass to 25% by mass with respect to the total amount of the ethylene / unsaturated carboxylic acid-based copolymer.
  • ⁇ 5> The method for producing a resin composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, wherein a cross-linking aid is substantially not used in the chemical cross-linking step.
  • ⁇ 6> In the step of chemically cross-linking, 100 parts by mass of the ionomer (A) is chemically cross-linked in the presence of 0.001 to 3 parts by mass of the organic peroxide (B) ⁇ 1> to ⁇ 5. > The method for producing a resin composition according to any one of.
  • Molding including a step of manufacturing a resin composition by the method for manufacturing a resin composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>, and a step of molding the manufactured resin composition. How to make a body.
  • a method for producing a resin composition capable of producing a molded product having excellent oil resistance and a resin composition having excellent moldability, and a method for producing a molded product including this manufacturing method are provided. can do.
  • the term "process” includes not only a process independent of other processes but also the process if the purpose of the process is achieved even if the process cannot be clearly distinguished from the other process. ..
  • the numerical range indicated by using "-" in the present disclosure includes the numerical values before and after "-" as the minimum value and the maximum value, respectively.
  • the upper limit value or the lower limit value described in one numerical range may be replaced with the upper limit value or the lower limit value of another numerical range described stepwise. ..
  • the upper limit value or the lower limit value of the numerical range may be replaced with the value shown in the examples.
  • each component may contain a plurality of corresponding substances, and a plurality of types of substances corresponding to each component may be used.
  • the content rate or content of each component is the total content rate of the plurality of substances present in the resin composition unless otherwise specified. Or it means the content.
  • the amount of each component used means the total amount of the plurality of substances used unless otherwise specified.
  • (meth) acrylic means at least one of acrylic and methacryl.
  • the method for producing the resin composition of the present disclosure includes a step of chemically cross-linking an ionomer (A) of an ethylene / unsaturated carboxylic acid-based copolymer in the presence of an organic peroxide (B), and the above-mentioned chemical cross-linking.
  • the step of melt-kneading the ionomer (A) and the polyamide resin (C) is included.
  • the ionomer (A) of the ethylene / unsaturated carboxylic acid-based copolymer may be simply referred to as “ionomer (A)”.
  • a molded product having excellent oil resistance can be produced, and a resin composition having excellent moldability can be produced.
  • the melt viscosity in the low shear region can be increased. This is because the sea portion (that is, the polyamide resin (C) portion) and the island portion (that is, the ionomer (A) portion) interact in the sea-island structure in which the ionomer (A) is dispersed in the polyamide resin (C). It is believed that there is.
  • the thickening action in the low shear region is more effective as the dispersibility of the ionomer (A) is higher.
  • the dispersibility of the ionomer (A) can be adjusted by adjusting the acid content or the amount of metal ions of the ionomer (A), and in particular, increasing the acid content tends to increase the dispersibility and enhance the thickening effect.
  • the ionomer (A) is inferior in oil resistance to the polyamide resin (C). Therefore, by adding the ionomer (A) to the polyamide resin (C), the oil resistance when the resin composition is made into a molded product can be improved. It tends to decrease.
  • an ionomer (A) is chemically crosslinked using an organic peroxide (B), and the chemically crosslinked ionomer (A) is added to a polyamide resin (C) to form a resin composition.
  • a polyamide resin (C) to form a resin composition.
  • Manufacture things By chemically cross-linking the ionomer (A) in advance in this way, the thickening effect of the polyamide resin (C) by the ionomer (A) is improved, and the oil resistance when the resin composition is made into a molded product is further improved. It is presumed that it can be done.
  • the method for producing a resin composition of the present disclosure includes a step of chemically cross-linking an ionomer (A) in the presence of an organic peroxide (B).
  • the ionomer (A) is chemically crosslinked, and by using the chemically crosslinked ionomer (A) in the production of the resin composition, the oil resistance when the resin composition is used as a molded product is excellent.
  • “chemically cross-linking” means kneading a mixture containing at least an ionomer (A) and an organic peroxide (B) of an ethylene / unsaturated carboxylic acid-based copolymer in a molten or softened state.
  • the "chemically crosslinked ionomer (A)" may include the chemically crosslinked ionomer (A) by the above-mentioned chemically crosslinked step, and may not be the chemically crosslinked ionomer (A). It may be a mixture with a crosslinked ionomer (A).
  • the above-mentioned chemical cross-linking step is, for example, a step of supplying an ionomer (A), an organic peroxide (B), a cross-linking aid and the like to an extruder, and kneading these components in the extruder. ..
  • the mixture containing at least the ionomer (A) and the organic peroxide (B) may independently contain resin components, additives and the like other than the ionomer (A) described later. , May not be included.
  • the total content of the ionomer (A) and the organic peroxide (B) is determined from the viewpoint of efficiently chemically cross-linking the ionomer (A). , 80% by mass to 100% by mass, more preferably 90% by mass to 100% by mass, still more preferably 95% by mass to 100% by mass, 100% by mass, based on the total amount of the mixture.
  • the method for producing the resin composition of the present disclosure includes a step of melt-kneading the above-mentioned chemically crosslinked ionomer (A) and the polyamide resin (C). As a result, the resin composition is produced.
  • melt-kneading step for example, a chemically crosslinked ionomer (A), a polyamide resin (C), and various additives are mixed if necessary, and the mixture is kneaded by a known melt-kneading method. It is a process to do.
  • a melt-kneading method for example, a method of melt-kneading a mixture obtained by uniformly dry-blending to a specific ratio using a tumbler, a mixer, etc., using a melt-kneader, and partially melt-kneading.
  • melt kneader examples include kneaders such as a single-screw extruder, a twin-screw extruder, a kneader, and a Banbury mixer, and a twin-screw extruder is preferable.
  • the kneading conditions are not particularly limited, and it is preferable that the L / D (length / diameter) of the screw is 20 or more and the residence time is 1 minute or more.
  • the heating temperature is preferably in the range of 160 ° C. to 300 ° C., more preferably in the range of 200 ° C. to 270 ° C.
  • ionomer (A) of ethylene / unsaturated carboxylic acid copolymer In the method for producing the resin composition of the present disclosure, ionomer (A), which is an ethylene / unsaturated carboxylic acid-based copolymer, is used. By using the ethylene / unsaturated carboxylic acid copolymer (A) for producing the resin composition, the melt viscosity in the low shear region is increased, and a resin composition having excellent moldability can be obtained.
  • the ionomer of the ethylene / unsaturated carboxylic acid-based copolymer refers to a compound in which at least a part of the acid groups of the ethylene / unsaturated carboxylic acid-based copolymer is neutralized with metal ions.
  • the ethylene / unsaturated carboxylic acid-based copolymer in the ionomer (A) is at least a copolymer in which ethylene and an unsaturated carboxylic acid are copolymerized.
  • the copolymer may be a binary copolymer in which ethylene and an unsaturated carboxylic acid are copolymerized, or a ternary copolymer in which ethylene, an unsaturated carboxylic acid and a third copolymerization component are copolymerized. It may be a coalescence, or it may be a multiple copolymer in which ethylene, an unsaturated carboxylic acid, and two or more other copolymerization components are copolymerized.
  • the ethylene / unsaturated carboxylic acid-based copolymer in the ionomer (A) may be a block copolymer, a random copolymer, or a graft copolymer. From the viewpoint of availability, a graft copolymer of a binary random copolymer, a ternary random copolymer, a graft copolymer of a binary random copolymer, or a graft copolymer of a ternary random copolymer is preferable. A former random copolymer or a ternary random copolymer is more preferable.
  • Ionomer (A) is a compound in which the acid groups contained in the ethylene / unsaturated carboxylic acid-based copolymer are neutralized with metal ions, and therefore has at least one type of acid group in the molecule.
  • the acid group include a carboxy group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group.
  • the acid group may be a carboxy group derived from an unsaturated carboxylic acid which is a copolymerization component of ionomer (A), or may be another acid group.
  • Examples of the unsaturated carboxylic acid which is a copolymerization component of the ethylene / unsaturated carboxylic acid-based copolymer in ionomer (A) include (meth) acrylic acid, itaconic acid, maleic anhydride, fumaric acid, crotonic acid, and maleic acid. Examples thereof include unsaturated carboxylic acids having 4 to 8 carbon atoms such as maleic anhydride, and anhydrides thereof. Among them, (meth) acrylic acid is preferable as the unsaturated carboxylic acid.
  • Examples of the copolymerization component other than ethylene and unsaturated carboxylic acid in ionomer (A) include unsaturated carboxylic acid esters (for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, and the like.
  • (Meta) acrylic acid alkyl esters such as n-butyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, dimethyl maleate, diethyl maleate, etc.); unsaturated hydrocarbons (eg, propylene, butene, 1,3- Butadiene, penten, 1,3-pentadiene, 1-hexene, etc.); Vinyl esters (eg, vinyl acetate, vinyl propionate, etc.); oxides such as vinyl sulfate, vinyl nitrate, etc .; halogen compounds (eg, vinyl chloride, fluoride, etc.) Vinyl and the like); vinyl group-containing primary amine compound or vinyl group-containing secondary amine compound; carbon monoxide; sulfur dioxide and the like.
  • unsaturated hydrocarbons eg, propylene, butene, 1,3- Butadiene, penten, 1,3-pentadiene, 1-hexene, etc.
  • Vinyl esters eg
  • unsaturated carboxylic acid esters are preferable.
  • the ethylene / unsaturated carboxylic acid-based copolymer in ionomer (A) is a ternary copolymer, it is a ternary copolymer of ethylene, an unsaturated carboxylic acid and an unsaturated carboxylic acid ester, and ethylene.
  • Preferable examples include a ternary copolymer of an unsaturated carboxylic acid and an unsaturated hydrocarbon.
  • Examples of unsaturated carboxylic acid esters include unsaturated carboxylic acid alkyl esters.
  • the alkyl group of the alkyl ester in the unsaturated carboxylic acid alkyl ester preferably has 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and even more preferably 1 to 4 carbon atoms.
  • Examples of the alkyl group include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, 2-ethylhexyl, isooctyl and the like.
  • unsaturated carboxylic acid esters include unsaturated carboxylic acid alkyl esters having an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms (for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate). , (Meta) acrylic acid alkyl esters such as n-butyl (meth) acrylate and isooctyl (meth) acrylate; maleic acid alkyl esters such as dimethyl maleate and diethyl maleate) and the like.
  • Preferred unsaturated carboxylic acid alkyl esters include (meth) acrylic acid alkyl esters having 1 to 4 carbon atoms at the alkyl moiety.
  • Preferred specific examples of the ethylene / unsaturated carboxylic acid-based copolymer in the ionomer (A) include an ethylene / (meth) acrylic acid copolymer as a binary copolymer, and a ternary copolymer.
  • Examples include ethylene / (meth) acrylic acid / (meth) acrylic acid ester copolymer (for example, ethylene / (meth) acrylic acid / methyl (meth) acrylic acid copolymer, ethylene / (meth) acrylic acid / ( Ethylene / (meth) acrylic acid / (meth) acrylic acid isobutyl copolymer, ethylene / (meth) acrylic acid / (meth) acrylic acid n-butyl copolymer, etc.) Be done.
  • ethylene / (meth) acrylic acid / (meth) acrylic acid ester copolymer for example, ethylene / (meth) acrylic acid / methyl (meth) acrylic acid copolymer, ethylene / (meth) acrylic acid / ( Ethylene / (meth) acrylic acid / (meth) acrylic acid isobutyl copolymer, ethylene / (meth) acrylic acid / (meth) acrylic acid n-butyl
  • the content of the structural unit derived from the unsaturated carboxylic acid in the ethylene / unsaturated carboxylic acid-based copolymer is preferably 5% by mass to 25% by mass, preferably 10% by mass or more, based on the total amount of the copolymer. It is more preferably 25% by mass, and even more preferably 15% by mass to 25% by mass.
  • the content of the constituent unit derived from the unsaturated carboxylic acid is 5% by mass or more, it is advantageous in terms of impact resistance and thickening effect of the molded product. Further, when the content of the constituent unit derived from the unsaturated carboxylic acid is 25% by mass or less, it is advantageous in that it is easily available industrially.
  • the content of the building blocks derived from ethylene in the ethylene / unsaturated carboxylic acid-based copolymer is preferably 75% by mass to 95% by mass, preferably 75% by mass to 90% by mass, based on the total amount of the copolymer. Is more preferable, and 75% by mass to 85% by mass is further preferable.
  • the content of the structural unit derived from ethylene is 75% by mass or more, it is advantageous in that it is easily available industrially. Further, when the content of the structural unit derived from ethylene is 95% by mass or less, it is advantageous in terms of impact resistance and thickening effect of the molded product.
  • the content of the structural unit derived from the unsaturated carboxylic acid ester is flexible. From the viewpoint of securing, 3% by mass to 25% by mass is preferable, and 5% by mass to 20% by mass is more preferable with respect to the total amount of the ternary copolymer.
  • the content of the structural unit derived from the unsaturated carboxylic acid ester is 3% by mass or more, it is advantageous in terms of ensuring flexibility, and when it is 25% by mass or less, it is advantageous in terms of suppressing blocking.
  • the ethylene / unsaturated carboxylic acid-based copolymer is an ethylene / unsaturated carboxylic acid / unsaturated carboxylic acid ester ternary copolymer
  • the content of the structural unit derived from the unsaturated carboxylic acid is ternary. It is preferably 2% by mass to 15% by mass, more preferably 5% by mass to 10% by mass, based on the total amount of the polymer.
  • the content of the structural unit derived from ethylene is that of the ternary copolymer. It is preferably 60% by mass to 95% by mass, more preferably 70% by mass to 90% by mass, based on the total amount.
  • Examples of the metal ion used for neutralizing the acid group include metal ions such as lithium ion, sodium ion, potassium ion, rubidium ion, cesium ion, zinc ion, magnesium ion and manganese ion. Among them, from the viewpoint of availability, zinc ion, magnesium ion and sodium ion are preferable, zinc ion and sodium ion are more preferable, and zinc ion is further preferable.
  • the valence of the metal ion is not particularly limited, and a divalent metal ion is preferable from the viewpoint of obtaining good impact resistance improvement and thickening effect.
  • the metal ion used for neutralizing the acid group may be one kind or two or more kinds.
  • the degree of neutralization of the ethylene / unsaturated carboxylic acid-based copolymer is preferably 10 mol% to 85 mol%.
  • the degree of neutralization is 10 mol% or more in terms of the thickening effect, the dispersibility of the ionomer (A) is improved, and a better thickening effect tends to be obtained.
  • it is preferable that the degree of neutralization is high and the amount of metal ions is large.
  • the degree of neutralization is 85 mol% or less, the processability and moldability tend to be excellent.
  • the degree of neutralization is more preferably 15 mol% to 82 mol%, further preferably 30 mol% to 75 mol%.
  • the degree of neutralization is the blending ratio (mol%) of carboxy groups neutralized by metal ions to the number of moles of acid groups, preferably the number of moles of carboxy groups, of the ethylene / unsaturated carboxylic acid-based copolymer. ..
  • the melt mass flow rate (MFR) of the ethylene / unsaturated carboxylic acid-based copolymer ionomer (A) measured under the conditions of 190 ° C. and 2160 g load according to JIS K7210-1: 2014 has fluidity and moldability. From the viewpoint of, 0.1 g / 10 minutes to 50 g / 10 minutes is preferable, 0.1 g / 10 minutes to 30 g / 10 minutes is more preferable, and 0.1 g / 10 minutes to 10 g / 10 minutes. Is more preferable.
  • the MFR of the ethylene / unsaturated carboxylic acid-based copolymer ionomer (A) may be adjusted by blending a plurality of ethylene / unsaturated carboxylic acid-based copolymer ionomers (A) having different MFRs.
  • an ionomer other than the ethylene / unsaturated carboxylic acid-based copolymer ionomer (A) may be used.
  • examples of such ionomers include unsaturated carboxylic acid esters; unsaturated hydrocarbons; vinyl esters; vinyl sulfate, vinyl nitrate and the like, which are mentioned as the above-mentioned "copolymerization components other than ethylene and unsaturated carboxylic acids in ionomers".
  • Oxide; halogen compound; vinyl group-containing primary amine compound or vinyl group-containing secondary amine compound; carbon monoxide; at least a part of the acid group of the copolymer containing sulfur dioxide or the like as a copolymerization component is a metal ion.
  • Examples include compounds neutralized with.
  • the amount of the ionomer other than the ionomer (A) of the ethylene / unsaturated carboxylic acid-based copolymer is preferably 10 parts by mass or less and 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the ionomer (A). Is more preferable, and it is further preferable that the amount is 2 parts by mass or less.
  • Organic peroxide (B) In the method for producing a resin composition of the present disclosure, an organic peroxide (B) is used in the step of chemically cross-linking.
  • the organic peroxide (B) functions as a cross-linking agent for the ionomer (A) in the step of chemically cross-linking.
  • the organic peroxide (B) is not particularly limited, and is, for example, dicumyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di- (tert-butylperoxy) hexane, 2,5.
  • 2,5-dimethyl-2,5-di- (tert-butylperoxy) hexane and 2,5-dimethyl-2,5-di- (tert-) are considered in terms of odor and scorch stability.
  • Butylperoxy) hexine-3,1,3-bis (tert-butylperoxyisopropyl) benzene, 1,1-bis (tert-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, n-butyl-4,4- Bis (tert-butylperoxy) valerate and the like are preferable, and 2,5-dimethyl-2,5-di- (tert-butylperoxy) hexane is most preferable.
  • the amount of the organic peroxide (B) used is preferably 0.001 part by mass to 3 parts by mass, and more preferably 0.002 part by mass to 2.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ionomer (A). It is more preferably 0.003 part by mass to 2.0 part by mass.
  • an ionomer (A) having excellent molding processability and chemically crosslinked can be obtained.
  • the resin composition obtained from this chemically crosslinked ionomer (A) a molded product having excellent heat resistance and appearance can be produced.
  • the amount of the organic peroxide (B) used is 0.005 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the ionomer (A) from the viewpoint of enhancing the oil resistance when the resin composition is used as a molded product. It may be 0.2 parts by mass or more.
  • a cross-linking aid may be used in addition to the organic peroxide (B) which is a cross-linking agent in the step of chemically cross-linking.
  • the cross-linking aid is not particularly limited, and for example, quinone oximes such as p-quinone dioxime and p, p-dibenzoyl quinone oxime; ethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylol propantrimethacrylate, and triethylene glycol dimethacrylate.
  • Poly (meth) acrylates such as; polyallyls such as diallyl fumarate, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, diallyl phthalate; maleimides such as maleimide and phenylmaleimide; other, sulfur, maleic anhydride, itaconic acid, etc.
  • a cross-linking aid is substantially not used.
  • the amount of the cross-linking aid used is preferably 5 parts by mass or less, and more preferably 0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ionomer (A).
  • a resin component other than ionomer (A) may be used in the step of chemically cross-linking.
  • the resin component other than the ionomer (A) is not particularly limited, and for example, an ethylene polymer, an olefin polymer such as a copolymer containing ethylene as a main component (that is, containing 50% by mass or more of the ethylene component), ethylene, and the like. Examples thereof include ionomers other than the unsaturated carboxylic acid-based copolymer ionomer (A).
  • a resin component other than the ionomer (A) is substantially not used in the step of chemically cross-linking the ionomer (A).
  • the amount of the resin component other than the ionomer (A) used is, for example, preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less, and 2 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the ionomer (A). Is more preferable, and 0 parts by mass is particularly preferable.
  • the polyamide resin (C) is used in the step of melt-kneading.
  • the type of the polyamide resin (C) is not particularly limited, and for example, dicarboxylic acids such as oxalic acid, adipic acid, sebacic acid, dodecanoic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, and 1,4-cyclohexyldicarboxylic acid, ethylenediamine, and tetramethylene.
  • dicarboxylic acids such as oxalic acid, adipic acid, sebacic acid, dodecanoic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, and 1,4-cyclohexyldicarboxylic acid, ethylenediamine, and tetramethylene.
  • Polycondensate of diamine such as diamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, decamethylenediamine, 1,4-cyclohexyldiamine, m-xylenediamine; cyclic lactam open weight such as ⁇ -caprolactam
  • polyamide resin (C) As the polyamide resin (C), a commercially available one may be used. Specific examples include nylon 4, nylon 6, nylon 46, nylon 66, nylon 610, nylon 612, nylon 6T, nylon 11, nylon 12, and copolymer nylon (for example, nylon 6/66, nylon 6/12, nylon). 6/610, nylon 66/12, nylon 6/66/610, etc.), nylon MXD6, nylon 46, and the like. Among these polyamide resins, nylon 6 and nylon 6/12 are preferable from the viewpoint of improving scratch resistance and availability.
  • the amount of the polyamide resin (C) used is such that it is easy to form a sea-island structure with the polyamide resin (C) as the sea portion, and the resin composition is excellent in moldability. It is preferably 50% by mass or more, preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and 80% by mass or more, based on the total amount of (A) and the polyamide resin (C). It is more preferable to have. From the viewpoint of obtaining a good modification effect, the amount used is preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, and further preferably 85% by mass or less.
  • the amount of the polyamide resin (C) used is the polyamide resin (C). 50% by mass with respect to the total amount of the chemically crosslinked ionomer (A), polyamide resin (C) and other resin components from the viewpoint of easily forming a sea-island structure having the sea portion and excellent moldability of the resin composition.
  • the above is preferable, 60% by mass or more is preferable, 70% by mass or more is more preferable, and 80% by mass or more is further preferable. From the viewpoint of obtaining a good modification effect, the amount used is preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, and further preferably 85% by mass or less.
  • Other resin components include, for example, an ethylene polymer, an olefin polymer such as a copolymer containing ethylene as a main component (that is, containing 50% by mass or more of an ethylene component), and an ethylene / unsaturated carboxylic acid-based copolymer. Ionomers other than the ionomer (A) of the above can be mentioned.
  • additives are added, if necessary, as long as the effects of the present disclosure are not impaired. May be used.
  • additives include plasticizers, fillers, antioxidants, heat-resistant stabilizers, ultraviolet absorbers, light stabilizers, pigments, dyes, antibacterial agents, fungicides, antistatic agents, foaming agents, and the like.
  • foaming aids slip agents (lubricants), antiblocking agents, flame retardants, flame retardant aids, inorganic fillers, and fiber reinforcing materials.
  • the timing of adding such an additive is not particularly limited.
  • such an additive may be mixed with an ionomer (A) or the like before the step of chemically cross-linking, and is chemically kneaded in the step of melt-kneading. It may be mixed with crosslinked ionomer (A) or the like, or may be added to the resin composition after the step of melt-kneading.
  • the content of the chemically crosslinked ionomer (A) is preferably 5% by mass or more, preferably 10% by mass, based on the total amount of the resin components from the viewpoint of obtaining a good modification effect. It is more preferably 15% by mass or more, and further preferably 15% by mass or more. From the viewpoint of easily forming a sea-island structure having the polyamide resin (C) as a sea portion and having excellent moldability, the content is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and 30% by mass or less. It is more preferably mass% or less.
  • the term "resin component” means a chemically crosslinked ionomer (a) when the resin composition does not contain a resin component (other resin components) other than the chemically crosslinked ionomer (A) and the polyamide resin (C). It means the total of A) and the polyamide resin (C), and when the resin composition contains other resin components, it means the total of the chemically crosslinked ionomer (A), the polyamide resin (C) and other resin components. ..
  • the content of the polyamide resin (C) is 50% by mass with respect to the total amount of the resin components from the viewpoint of easily forming a sea-island structure having the polyamide resin (C) as a sea portion and having excellent moldability.
  • the above is preferable, 60% by mass or more is preferable, 70% by mass or more is more preferable, and 80% by mass or more is further preferable.
  • the content is preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, and further preferably 85% by mass or less.
  • the method for producing a molded product of the present disclosure includes a step of producing a resin composition by the method for producing a resin composition of the present disclosure, and a step of molding the produced resin composition.
  • the molding method and the shape of the molded body in the above-mentioned molding step are not particularly limited, and for example, various molding methods such as extrusion molding, injection molding, compression molding, and blow molding may be used to obtain molded bodies having various shapes. Among them, as a molding method, blow molding is preferable from the viewpoint of high melt viscosity in a low shear region.
  • Example 1 (A) Ionomer a1) 100 parts by mass and (B) organic peroxide b1) 0.1 parts by mass were dry-blended and impregnated, and then the cylinder temperature was 210 using a 40 mm ⁇ single-screw extruder. It was melt-kneaded under the condition of ° C. and granulated to obtain chemically crosslinked ionomer pellets. After 30 parts by mass of the obtained pellets and 70 parts by mass of c1) of the (C) polyamide resin were dry-blended, they were melt-kneaded with a 30 mm ⁇ twin-screw extruder under the condition of a cylinder temperature of 250 ° C. to obtain a resin composition. The obtained resin composition was granulated, dried overnight in a nitrogen atmosphere at 75 ° C., and then dried at 120 ° C. for 3 hours to obtain a pellet-shaped resin composition.
  • melt viscosities [Pa ⁇ s] ( ⁇ 13.7 and ⁇ 1374 ) of the pellet-shaped resin composition obtained in Example 1 at 250 ° C. and shear rates 13.7 sec -1 and 1374 sec -1 were determined by JIS K7199: It was measured using a 1999-compliant capillary rheometer. The results are shown in Table 1.
  • Example 2 The same operation as in Example 1 was carried out except that (B) b1), which is an organic peroxide, was changed from 0.1 parts by mass to 0.3 parts by mass to obtain a pellet-shaped resin composition.
  • the obtained pellet-shaped resin composition was used to measure the melt viscosity and evaluate the oil resistance. The results are shown in Table 1.
  • Example 3 The same operation as in Example 1 was carried out except that (B) b1), which is an organic peroxide, was changed from 0.1 parts by mass to 0.5 parts by mass to obtain a pellet-shaped resin composition.
  • the obtained pellet-shaped resin composition was used to measure the melt viscosity and evaluate the oil resistance. The results are shown in Table 1.
  • Examples 1 to 3 were superior in oil resistance to Comparative Examples 3 and 4 is that, in Examples 1 to 3, (A) ionomer was chemically crosslinked in the presence of (B) organic peroxide. It is presumed that the absence of the (C) polyamide resin efficiently chemically cross-links the (A) ionomer, and the number of uncross-linked (A) ionomers is less than that of Comparative Examples 3 and 4.

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Abstract

エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体のアイオノマー(A)を、有機過酸化物(B)の存在下で化学架橋する工程と、化学架橋された前記アイオノマー(A)と、ポリアミド樹脂(C)と、を溶融混練する工程と、を含む樹脂組成物の製造方法。

Description

樹脂組成物の製造方法及び成形体の製造方法
 本開示は、樹脂組成物の製造方法及び成形体の製造方法に関する。
 ポリアミド(例えば、ナイロン)樹脂の分野では、成形品に要求される耐衝撃性、成形性等の特性に応じて、種々の改質が行われている。成形品に求められる耐衝撃性を改良する方法としては、ポリアミド樹脂の種類を調整する方法、ポリアミド樹脂と異種ポリマーとを溶融混練する方法等が知られている。成形性を向上する方法としては、層状珪酸塩、アイオノマー等の改質剤を添加して溶融粘度を調整する方法などが知られている。
 厚さの大きい成形体、いわゆる厚物をブロー成形、射出成形等によって成形する場合、溶融時の粘度を調整することが望まれる。一般的にポリアミド樹脂は溶融時の粘度が低いため、ブロー成形時にパリソンがドローダウンすることによる成形性の低下が問題となる。これに対し、改質剤を用いて低せん断域での粘度を高めることでドローダウンの発生を抑制することにより成形性を高める方法が探索されている。また、射出成形時には、金型の隙間に溶融樹脂が流入することで成形品にバリが生じることがある。バリを抑制するために、射出充填時の高せん断域においてはあまり増粘させずに冷却固化時の低せん断域で増粘させる方法が探索されている。
 ブロー成形におけるポリアミド樹脂の改質方法として、例えば特許文献1には、ブロー成形における成形性と低温靭性とを改善させるため、ポリアミド6樹脂とポリアミド610樹脂を特定割合で配合して溶融張力を改善し、さらに、アイオノマー及びエチレン系エラストマーを配合したポリアミド樹脂組成物が記載されている。
[特許文献1]特開2007-204674号公報
 上述のように、特にブロー成形、射出成形等の成形方法においては、ポリアミド樹脂組成物が適切な溶融粘度を有し、良好な成形性を有することが望ましい。しかしながら、成形性改良を目的としてアイオノマー樹脂を改質剤に用いて粘度調整する場合においては、樹脂組成物を用いて得られる成形体の耐油性が低下する傾向にある。したがって、樹脂組成物の成形性と、樹脂組成物を用いて得られる成形体の耐油性とを両立させるためにはさらなる改良の余地がある。
 本開示は、耐油性に優れた成形体を製造でき、かつ成形性に優れる樹脂組成物を製造可能な樹脂組成物の製造方法、及び、この製造方法を含む成形体の製造方法を提供することを目的とする。
 上記課題を解決するための具体的な手段には、以下の態様が含まれる。
<1> エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体のアイオノマー(A)を、有機過酸化物(B)の存在下で化学架橋する工程と、化学架橋された前記アイオノマー(A)と、ポリアミド樹脂(C)と、を溶融混練する工程と、を含む樹脂組成物の製造方法。
<2> 前記ポリアミド樹脂(C)の含有率が、樹脂組成物中の樹脂成分の合計100質量%に対し、50質量%以上である、<1>に記載の樹脂組成物の製造方法。
<3> JIS K7210-1:2014に準拠し、190℃、2160g荷重の条件で測定された前記エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体のアイオノマー(A)のメルトマスフローレートが、0.1g/10分~50g/10分である<1>又は<2>に記載の樹脂組成物の製造方法。
<4> 前記エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体における不飽和カルボン酸由来の構成単位の含有量が、前記エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体の全量に対し、5質量%~25質量%である<1>~<3>のいずれか1つに記載の樹脂組成物の製造方法。
<5> 前記化学架橋する工程にて架橋助剤を実質的に用いない、<1>~<4>のいずれか1つに記載の樹脂組成物の製造方法。
<6> 前記化学架橋する工程では、前記アイオノマー(A)100質量部を、前記有機過酸化物(B)0.001質量部~3質量部の存在下で化学架橋する<1>~<5>のいずれか1つに記載の樹脂組成物の製造方法。
<7> <1>~<6>のいずれか1つに記載の樹脂組成物の製造方法により樹脂組成物を製造する工程と、製造された前記樹脂組成物を成形する工程と、を含む成形体の製造方法。
 本開示によれば、耐油性に優れた成形体を製造でき、かつ成形性に優れる樹脂組成物を製造可能な樹脂組成物の製造方法、及び、この製造方法を含む成形体の製造方法を提供することができる。
 以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本発明を制限するものではない。
 本開示において「工程」との語には、他の工程から独立した工程に加え、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の目的が達成されれば、当該工程も含まれる。
 本開示において「~」を用いて示された数値範囲には、「~」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
 本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
 本開示において各成分は該当する物質を複数種含んでいてもよく、各成分に該当する物質複数種用いてもよい。樹脂組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、各成分の含有率又は含有量は、特に断らない限り、樹脂組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率又は含有量を意味する。また、各成分に該当する物質を複数種使用する場合、各成分の使用量は、特に断らない限り、使用する複数種の物質の合計の使用量を意味する。
 本開示において「(メタ)アクリル」はアクリル及びメタクリルの少なくとも一方を意味する。
〔樹脂組成物の製造方法〕
 本開示の樹脂組成物の製造方法は、エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体のアイオノマー(A)を、有機過酸化物(B)の存在下で化学架橋する工程と、化学架橋された前記アイオノマー(A)と、ポリアミド樹脂(C)と、を溶融混練する工程と、を含む。以下、エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体のアイオノマー(A)を単に「アイオノマー(A)」と称することがある。
 本開示の樹脂組成物の製造方法によれば、耐油性に優れた成形体を製造でき、かつ成形性に優れる樹脂組成物を製造可能である。その理由は明確ではないが、以下のように推定される。
 アイオノマー(A)をポリアミド樹脂(C)に添加すると、低せん断域での溶融粘度を上昇させることができる。これは、アイオノマー(A)をポリアミド樹脂(C)に分散させた海島構造において、海部分(すなわちポリアミド樹脂(C)部分)と島部分(すなわちアイオノマー(A)部分)とが相互作用するためであると考えられる。低せん断域での増粘作用は、アイオノマー(A)の分散性が高いほど効果的である。例えば、アイオノマー(A)の酸含量又は金属イオン量を調整することでアイオノマー(A)の分散性を調整でき、特に酸含量を増加させることによって分散性が高まり増粘作用が高まる傾向にある。しかし、一般にアイオノマー(A)はポリアミド樹脂(C)よりも耐油性が劣るため、アイオノマー(A)をポリアミド樹脂(C)に添加することによって、樹脂組成物を成形体としたときの耐油性が低下する傾向にある。
 本開示の樹脂組成物の製造方法では、有機過酸化物(B)を用いてアイオノマー(A)を化学架橋し、化学架橋されたアイオノマー(A)をポリアミド樹脂(C)に添加して樹脂組成物を製造する。このように予めアイオノマー(A)を化学架橋しておくことにより、アイオノマー(A)によるポリアミド樹脂(C)の増粘効果が向上し、さらに樹脂組成物を成形体にしたときの耐油性を改良できると推測される。
 本開示の樹脂組成物の製造方法は、アイオノマー(A)を、有機過酸化物(B)の存在下で化学架橋する工程を含む。これによりアイオノマー(A)は化学架橋され、化学架橋されたアイオノマー(A)を樹脂組成物の製造に用いることにより、樹脂組成物を成形体としたときの耐油性に優れる。
 本開示において、「化学架橋する」とは、エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体のアイオノマー(A)と有機過酸化物(B)とを少なくとも含む混合物を溶融又は軟化状態で混練することをいう。
 本開示において、「化学架橋されたアイオノマー(A)」とは、前述の化学架橋する工程により、化学架橋されたアイオノマー(A)を含んでいればよく、化学架橋されたアイオノマー(A)と未架橋のアイオノマー(A)との混合物であってもよい。
 前述の化学架橋する工程は、例えば、アイオノマー(A)、有機過酸化物(B)、必要に応じて架橋助剤等を押出機に供給し、これらの成分を押出機内で混練する工程である。
 前述の化学架橋する工程で押出機を用いる場合、押出機としては特に制限されず、単軸押出機が好ましい。混練条件としては、特に制限されず、スクリューのL/D(長さ/直径)が20以上で滞留時間が1分以上であることが好ましい。加熱温度としては、120~250℃の範囲であることが好ましく、150℃~230℃の範囲であることがより好ましい。上記混練は、窒素ガス、炭酸ガス等の不活性ガスの雰囲気下で行なうことが好ましい。
 前述の化学架橋する工程では、アイオノマー(A)と有機過酸化物(B)とを少なくとも含む混合物は、後述するアイオノマー(A)以外の樹脂成分、添加剤等をそれぞれ独立に含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。
 アイオノマー(A)と有機過酸化物(B)とを少なくとも含む混合物において、アイオノマー(A)と有機過酸化物(B)との合計含有率は、効率よくアイオノマー(A)を化学架橋する観点から、混合物の全量に対し、80質量%~100質量%であることが好ましく、90質量%~100質量%であることがより好ましく、95質量%~100質量%であることがさらに好ましく、100質量%であることが特に好ましい。
 なお、「アイオノマー(A)と有機過酸化物(B)との合計含有率が100質量%」とは、混合物がアイオノマー(A)及び有機過酸化物(B)のみからなる態様、及び、アイオノマー(A)、有機過酸化物(B)及び不可避的に混入する不純物のみからなる態様を包含する。
 本開示の樹脂組成物の製造方法は、前述の化学架橋されたアイオノマー(A)と、ポリアミド樹脂(C)と、を溶融混練する工程を含む。これにより、樹脂組成物が製造される。
 前述の溶融混練する工程は、例えば、化学架橋されたアイオノマー(A)と、ポリアミド樹脂(C)と、必要に応じて各種添加剤とを混合し、公知の溶融混練方法によりこれらの混合物を混練する工程である。溶融混練方法としては、例えば、タンブラー、ミキサー等を用いて、特定の割合になるように均一にドライブレンドして得られた混合物を溶融混練機を用いて溶融混練する方法、一部を溶融混練機にて混練した後、混練された一部に残りをドライブレンドする方法等が挙げられる。溶融混練機としては、単軸押出機、二軸押出機、ニーダー、バンバリーミキサー等の混練機が挙げられ、二軸押出機が好ましい。混練条件としては、特に制限されず、スクリューのL/D(長さ/直径)が20以上で滞留時間が1分以上であることが好ましい。加熱温度としては、160℃~300℃の範囲であることが好ましく、200℃~270℃の範囲であることがより好ましい。
 以下、本開示の樹脂組成物の製造方法にて用いる各成分について説明する。
<エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体のアイオノマー(A)>
 本開示の樹脂組成物の製造方法では、エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体のアイオノマー(A)を用いる。樹脂組成物の製造にエチレン・不飽和カルボン酸系共重合体のアイオノマー(A)を使用することで、低せん断域での溶融粘度が上昇し、成形性に優れる樹脂組成物が得られる。
 本開示において、エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体のアイオノマーとは、エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体が有する酸基の少なくとも一部が、金属イオンで中和された化合物を示す。
 アイオノマー(A)におけるエチレン・不飽和カルボン酸系共重合体は、少なくとも、エチレンと、不飽和カルボン酸と、が共重合した共重合体である。該共重合体は、エチレンと不飽和カルボン酸とが共重合した2元共重合体であってもよく、エチレンと不飽和カルボン酸と第3の共重合成分とが共重合した3元共重合体であってもよく、エチレンと不飽和カルボン酸と2つ以上のその他の共重合成分が共重合した多元共重合体であってもよい。
 アイオノマー(A)におけるエチレン・不飽和カルボン酸系共重合体は、ブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体のいずれであってもよい。入手容易性の観点からは、2元ランダム共重合体、3元ランダム共重合体、2元ランダム共重合体のグラフト共重合体、又は3元ランダム共重合体のグラフト共重合体が好ましく、2元ランダム共重合体又は3元ランダム共重合体がより好ましい。
 アイオノマー(A)は、エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体中に含まれる酸基が金属イオンで中和された化合物であるため、分子内に少なくとも1種の酸基を有している。酸基としては、カルボキシ基、スルホン酸基、リン酸基等が挙げられる。当該酸基は、アイオノマー(A)の共重合成分である不飽和カルボン酸由来のカルボキシ基であってもよく、その他の酸基であってもよい。
 アイオノマー(A)におけるエチレン・不飽和カルボン酸系共重合体の共重合成分である不飽和カルボン酸としては、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、無水イタコン酸、フマル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸等の炭素数4~8の不飽和カルボン酸、その無水物などが挙げられる。中でも、当該不飽和カルボン酸としては、(メタ)アクリル酸が好ましい。
 アイオノマー(A)におけるエチレン及び不飽和カルボン酸以外の共重合成分としては、例えば、不飽和カルボン酸エステル(例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル等);不飽和炭化水素(例えば、プロピレン、ブテン、1,3-ブタジエン、ペンテン、1,3-ペンタジエン、1-ヘキセン等);ビニルエステル(例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等);ビニル硫酸、ビニル硝酸等の酸化物;ハロゲン化合物(例えば、塩化ビニル、フッ化ビニル等);ビニル基含有1級アミン化合物又はビニル基含有2級アミン化合物;一酸化炭素;二酸化硫黄などが挙げられる。
 これらの共重合成分の中でも、不飽和カルボン酸エステルが好ましい。
 例えば、アイオノマー(A)におけるエチレン・不飽和カルボン酸系共重合体が3元共重合体である場合は、エチレンと不飽和カルボン酸と不飽和カルボン酸エステルとの3元共重合体、エチレンと不飽和カルボン酸と不飽和炭化水素との3元共重合体などが好適に挙げられる。
 不飽和カルボン酸エステルとしては、不飽和カルボン酸アルキルエステルが挙げられる。不飽和カルボン酸アルキルエステルにおけるアルキルエステルのアルキル基の炭素数は、1~12が好ましく、1~8がより好ましく、1~4がさらに好ましい。当該アルキル基の例としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、2-エチルヘキシル、イソオクチル等が挙げられる。
 不飽和カルボン酸エステルの具体例としては、アルキル基の炭素数が1~12の不飽和カルボン酸アルキルエステル(例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル;マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル等のマレイン酸アルキルエステル)などが挙げられる。
 好ましい不飽和カルボン酸アルキルエステルとしては、アルキル部位の炭素数が1~4の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。
 アイオノマー(A)におけるエチレン・不飽和カルボン酸系共重合体の好ましい具体例としては、2元共重合体としては、エチレン・(メタ)アクリル酸共重合体等が挙げられ、3元共重合体としては、エチレン・(メタ)アクリル酸・(メタ)アクリル酸エステル共重合体(例えば、エチレン・(メタ)アクリル酸・(メタ)アクリル酸メチル共重合体、エチレン・(メタ)アクリル酸・(メタ)アクリル酸エチル共重合体、エチレン・(メタ)アクリル酸・(メタ)アクリル酸イソブチル共重合体、エチレン・(メタ)アクリル酸・(メタ)アクリル酸n-ブチル共重合体等)が挙げられる。
 エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体における不飽和カルボン酸に由来の構成単位の含有率は、共重合体の全量に対し、5質量%~25質量%であることが好ましく、10質量%~25質量%であることがより好ましく、15質量%~25質量%であることがさらに好ましい。不飽和カルボン酸に由来の構成単位の含有率が5質量%以上であると、成形体の耐衝撃性及び増粘効果の点で有利である。また、不飽和カルボン酸に由来の構成単位の含有率が25質量%以下であると、工業上入手しやすい点で有利である。
 エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体におけるエチレンに由来の構成単位の含有率は、共重合体の全量に対し、75質量%~95質量%であることが好ましく、75質量%~90質量%であることがより好ましく、75質量%~85質量%であることがさらに好ましい。エチレンに由来の構成単位の含有率が75質量%以上であると、工業上入手しやすい点で有利である。また、エチレンに由来の構成単位の含有率が95質量%以下であると、成形体の耐衝撃性及び増粘効果の点で有利である。
 エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体が、エチレン・不飽和カルボン酸・不飽和カルボン酸エステル3元共重合体である場合、不飽和カルボン酸エステルに由来の構成単位の含有率は、柔軟性確保の観点から、3元共重合体の全量に対し、3質量%~25質量%が好ましく、5質量%~20質量%がより好ましい。不飽和カルボン酸エステルに由来の構成単位の含有率は、3質量%以上であると、柔軟性確保の点で有利であり、25質量%以下であると、ブロッキング抑制の点で有利である。
 エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体が、エチレン・不飽和カルボン酸・不飽和カルボン酸エステル3元共重合体である場合、不飽和カルボン酸に由来の構成単位の含有率は、3元共重合体の全量に対し、2質量%~15質量%であることが好ましく、5質量%~10質量%であることがより好ましい。
 エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体が、エチレン・不飽和カルボン酸・不飽和カルボン酸エステル3元共重合体である場合、エチレンに由来の構成単位の含有率は、3元共重合体の全量に対し、60質量%~95質量%であることが好ましく、70質量%~90質量%であることがより好ましい。
 酸基の中和に用いられる金属イオンとしては、例えば、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、ルビジウムイオン、セシウムイオン、亜鉛イオン、マグネシウムイオン、マンガンイオン等の金属イオンが挙げられる。中でも、入手容易性の観点から、亜鉛イオン、マグネシウムイオン及びナトリウムイオンが好ましく、亜鉛イオン及びナトリウムイオンがより好ましく、亜鉛イオンがさらに好ましい。金属イオンの価数は特に限定されず、良好な耐衝撃性改良及び増粘効果を得る観点からは2価の金属イオンが好ましい。酸基の中和に用いられる金属イオンは、1種であっても2種以上であってもよい。
 アイオノマー(A)において、エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体の中和度は、10モル%~85モル%であることが好ましい。増粘効果の点において中和度が10モル%以上であることで、アイオノマー(A)の分散性が向上し、より良好な増粘効果が得られる傾向にある。また、耐衝撃性改良の点において中和度が高く、金属イオン量が多い程好ましい。さらに中和度が85モル%以下であることで、加工性及び成形性に優れる傾向にある。中和度は、15モル%~82モル%であることがより好ましく、30モル%~75モル%であることがさらに好ましい。
 中和度は、エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体が有する酸基のモル数、好ましくはカルボキシ基のモル数、に対する金属イオンによって中和されたカルボキシ基の配合比率(モル%)である。
 JIS K7210-1:2014に準拠し、190℃、2160g荷重の条件で測定されたエチレン・不飽和カルボン酸系共重合体のアイオノマー(A)のメルトマスフローレート(MFR)は、流動性及び成形性の観点から、0.1g/10分~50g/10分であることが好ましく、0.1g/10分~30g/10分であることがより好ましく、0.1g/10分~10g/10分であることがさらに好ましい。エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体のアイオノマー(A)のMFRは、異なるMFRを有するエチレン・不飽和カルボン酸系共重合体のアイオノマー(A)を複数ブレンドして調整してもよい。
 本開示の樹脂組成物の製造方法では、エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体のアイオノマー(A)以外のアイオノマーを使用してもよい。そのようなアイオノマーとしては、例えば、上述の「アイオノマーにおけるエチレン及び不飽和カルボン酸以外の共重合成分」として挙げた、不飽和カルボン酸エステル;不飽和炭化水素;ビニルエステル;ビニル硫酸、ビニル硝酸等の酸化物;ハロゲン化合物;ビニル基含有1級アミン化合物又はビニル基含有2級アミン化合物;一酸化炭素;二酸化硫黄などを共重合成分とする共重合体の有する酸基の少なくとも一部が金属イオンで中和された化合物が挙げられる。
 エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体のアイオノマー(A)以外のアイオノマーの使用量は、アイオノマー(A)100質量部に対し、10質量部以下であることが好ましく、5質量部以下であることがより好ましく、2質量部以下であることがさらに好ましい。
<有機過酸化物(B)>
 本開示の樹脂組成物の製造方法では、化学架橋する工程にて、有機過酸化物(B)を用いる。有機過酸化物(B)は、化学架橋する工程にてアイオノマー(A)の架橋剤として機能する。
 有機過酸化物(B)は、特に限定されず、例えば、ジクミルペルオキシド、ジ-tert-ブチルペルオキシド、2,5-ジメチル-2,5-ジ-(tert-ブチルペルオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ-(tert-ブチルペルオキシ)ヘキシン-3、1,3-ビス(tert-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、1,1-ビス(tert-ブチルペルオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、n-ブチル-4,4-ビス(tert-ブチルペルオキシ)バレレート、ベンゾイルペルオキシド、p-クロロベンゾイルペルオキシド、2,4-ジクロロベンゾイルペルオキシド、tert-ブチルペルオキシベンゾエート、tert-ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート、ジアセチルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、tert-ブチルクミルペルオキシドなどが挙げられる。
 これらの中では、臭気性、スコーチ安定性の点で、2,5-ジメチル-2,5-ジ-(tert-ブチルペルオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ-(tert-ブチルペルオキシ)ヘキシン-3、1,3-ビス(tert-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、1,1-ビス(tert-ブチルペルオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、n-ブチル-4,4-ビス(tert-ブチルペルオキシ)バレレートなどが好ましく、中でも、2,5-ジメチル-2,5-ジ-(tert-ブチルペルオキシ)ヘキサンが最も好ましい。
 有機過酸化物(B)の使用量は、アイオノマー(A)100質量部に対し、好ましくは0.001質量部~3質量部であり、より好ましくは0.002質量部~2.5質量部であり、さらに好ましくは0.003質量部~2.0質量部である。有機過酸化物(B)の使用量が上記範囲内であることにより、成形加工性に優れ、化学架橋されたアイオノマー(A)が得られる。この化学架橋されたアイオノマー(A)から得られる樹脂組成物を用いることにより、耐熱性及び外観に優れる成形体を製造することができる。
 また、有機過酸化物(B)の使用量は、樹脂組成物を成形体としたときの耐油性を高める観点から、アイオノマー(A)100質量部に対し、0.005質量部以上であってもよく、0.2質量部以上であってもよい。
 本開示の樹脂組成物の製造方法では、化学架橋する工程にて、架橋剤である有機過酸化物(B)に加えて架橋助剤を用いてもよい。架橋助剤は特に限定されず、例えば、p-キノンジオキシム、p,p-ジベンゾイルキノンオキシム等のキノンオキシム類;エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート等のポリ(メタ)アクリレート類;ジアリルフマレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルフタレート等のポリアリル類;マレイミド、フェニルマレイミド等のマレイミド類;その他、硫黄、無水マレイン酸、イタコン酸、ジビニルベンゼン、ビニルトルエン、1,2-ポリブタジエンなどが挙げられるが、樹脂組成物のゲル化抑制の観点から、架橋助剤を実質的に用いないことが好ましい。例えば、架橋助剤の使用量は、アイオノマー(A)100質量部に対し、5質量部以下であることが好ましく、0質量部であることがより好ましい。
 本開示の樹脂組成物の製造方法では、化学架橋する工程にて、アイオノマー(A)以外の樹脂成分を用いてもよい。アイオノマー(A)以外の樹脂成分としては特に限定されず、例えば、エチレン重合体、エチレンを主成分とする(すなわち、エチレン成分を50質量%以上含む)共重合体等のオレフィン重合体、エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体のアイオノマー(A)以外のアイオノマー、等が挙げられる。アイオノマー(A)によるポリアミド(C)の増粘効果の観点から、アイオノマー(A)を化学架橋する工程にてアイオノマー(A)以外の樹脂成分を実質的に用いないことが好ましい。
 アイオノマー(A)以外の樹脂成分の使用量は、例えば、アイオノマー(A)100質量部に対して10質量部以下であることが好ましく、5質量部以下であることがより好ましく、2質量部以下であることがさらに好ましく、0質量部であることが特に好ましい。
<ポリアミド樹脂(C)>
 本開示の樹脂組成物の製造方法では、溶融混練する工程にて、ポリアミド樹脂(C)を用いる。
 ポリアミド樹脂(C)の種類は特に制限されず、例えば、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、1,4-シクロヘキシルジカルボン酸等のジカルボン酸と、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、1,4-シクロヘキシルジアミン、m-キシレンジアミン等のジアミンと、の重縮合体;ε-カプロラクタム、ω-ラウロラクタム等の環状ラクタム開環重合体;6-アミノカプロン酸、9-アミノノナン酸、11-アミノウンデカン酸、12-アミノドデカン酸等のアミノカルボン酸の重縮合体;上記環状ラクタムとジカルボン酸とジアミンとの共重合体などが挙げられる。
 ポリアミド樹脂(C)は、市販されているものを用いてもよい。具体例としては、ナイロン4、ナイロン6、ナイロン46、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン6T、ナイロン11、ナイロン12、共重合体ナイロン(例えば、ナイロン6/66、ナイロン6/12、ナイロン6/610、ナイロン66/12、ナイロン6/66/610等)、ナイロンMXD6、ナイロン46などが挙げられる。
 これらのポリアミド樹脂の中でも、耐傷性の向上と入手容易性の観点から、ナイロン6、及びナイロン6/12が好ましい。
 溶融混練する工程にて、ポリアミド樹脂(C)の使用量は、ポリアミド樹脂(C)を海部分とする海島構造を形成しやすく、樹脂組成物の成形性に優れる観点から、化学架橋されたアイオノマー(A)及びポリアミド樹脂(C)の全量に対し、50質量%以上であることが好ましく、60質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることがさらに好ましい。また、良好な改質効果を得る観点からは、上記使用量は95質量%以下であることが好ましく、90質量%以下であることがより好ましく、85質量%以下であることがさらに好ましい。
 溶融混練する工程にて、アイオノマー(A)及びポリアミド樹脂(C)以外の樹脂成分(その他の樹脂成分)を用いて溶融混練する場合、ポリアミド樹脂(C)の使用量は、ポリアミド樹脂(C)を海部分とする海島構造を形成しやすく、樹脂組成物の成形性に優れる観点から、化学架橋されたアイオノマー(A)、ポリアミド樹脂(C)及びその他の樹脂成分の全量に対し、50質量%以上であることが好ましく、60質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることがさらに好ましい。また、良好な改質効果を得る観点からは、上記使用量は95質量%以下であることが好ましく、90質量%以下であることがより好ましく、85質量%以下であることがさらに好ましい。
<その他の樹脂成分>
 その他の樹脂成分としては、アイオノマー(A)及びポリアミド樹脂(C)以外の樹脂成分が挙げられる。その他の樹脂成分としては、例えば、エチレン重合体、エチレンを主成分とする(すなわち、エチレン成分を50質量%以上含む)共重合体等のオレフィン重合体、エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体のアイオノマー(A)以外のアイオノマー等が挙げられる。
<添加剤>
 本開示の樹脂組成物の製造方法では、アイオノマー(A)、有機過酸化物(B)及びポリアミド樹脂(C)以外に、必要に応じて、本開示の効果を損なわない範囲で、各種添加剤を用いてもよい。このような添加剤としては、例えば、可塑剤、充填剤、酸化防止剤、耐熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、顔料、染料、抗菌剤、防黴剤、帯電防止剤、発泡剤、発泡助剤、スリップ剤(滑剤)、ブロッキング防止剤、難燃剤、難燃助剤、無機充填剤、繊維強化材などが挙げられる。このような添加剤を添加するタイミングは特に限定されず、例えば、このような添加剤を、化学架橋する工程の前にアイオノマー(A)等と混合してもよく、溶融混練する工程にて化学架橋されたアイオノマー(A)等と混合してもよく、溶融混練する工程の後に樹脂組成物に添加してもよい。
<樹脂組成物>
 本開示の樹脂組成物の製造方法にて得られる樹脂組成物について説明する。
 樹脂組成物にて、化学架橋されたアイオノマー(A)の含有率は、良好な改質効果を得る観点からは、樹脂成分の全量に対し、5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、15質量%以上であることがさらに好ましい。ポリアミド樹脂(C)を海部分とする海島構造を形成しやすく、成形性に優れる観点から、上記含有率は50質量%以下であることが好ましく、40質量%以下であることがより好ましく、30質量%以下であることがさらに好ましい。
 本開示において、「樹脂成分」とは、樹脂組成物が化学架橋されたアイオノマー(A)及びポリアミド樹脂(C)以外の樹脂成分(その他の樹脂成分)を含まない場合、化学架橋されたアイオノマー(A)及びポリアミド樹脂(C)の合計を意味し、樹脂組成物がその他の樹脂成分を含む場合、化学架橋されたアイオノマー(A)、ポリアミド樹脂(C)及びその他の樹脂成分の合計を意味する。
 樹脂組成物にて、ポリアミド樹脂(C)の含有率は、ポリアミド樹脂(C)を海部分とする海島構造を形成しやすく、成形性に優れる観点から、樹脂成分の全量に対し、50質量%以上であることが好ましく、60質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることがさらに好ましい。また、良好な改質効果を得る観点からは、上記含有率は95質量%以下であることが好ましく、90質量%以下であることがより好ましく、85質量%以下であることがさらに好ましい。
〔成形体の製造方法〕
 本開示の成形体の製造方法は、本開示の樹脂組成物の製造方法により樹脂組成物を製造する工程と、製造された前記樹脂組成物を成形する工程と、を含む。前述の成形する工程における成形方法及び成形体の形状は特に制限されず、例えば、押出成形、射出成形、圧縮成形、ブロー成形などの各種成形方法により、各種形状の成形体とすればよい。中でも、成形方法としては、低せん断域の溶融粘度が高い観点から、ブロー成形が好ましい。
 以下、本開示の実施例を説明するが、本開示は以下の実施例に限定されるものではない。
 実施例及び比較例にて製造した樹脂組成物の原料を以下に示す。
(A)アイオノマー
a1)エチレン・メタクリル酸・アクリル酸ブチル共重合体(エチレン:メタクリル酸:アクリル酸ブチル(質量比)=75:8:17)を構成するメタクリル酸のカルボキシ基の65モル%を金属イオン中和したZn型アイオノマー(MFR(190℃、2160g荷重)=2.5g/10分)。
(B)有機過酸化物
b1)2,5-ジメチル-2,5-ジ-(tert-ブチルペルオキシ)ヘキサン(商品名ルペロックス101、アルケマ吉富株式会社製)
(C)ポリアミド樹脂
c1)ナイロン6(商品名1030B、宇部興産株式会社製、相対粘度4.1、融点215~225℃)
<実施例1>
 (A)アイオノマーであるa1)100質量部に対して(B)有機過酸化物であるb1)0.1質量部をドライブレンドして含浸させた後、40mmφの単軸押出機でシリンダー温度210℃の条件で溶融混練し、造粒して化学架橋されたアイオノマーのペレットを得た。得られたペレット30質量部及び(C)ポリアミド樹脂であるc1)70質量部をドライブレンドした後、30mmφ二軸押出機でシリンダー温度250℃の条件で溶融混練し、樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を造粒し、75℃の窒素雰囲気下で終夜乾燥した後、120℃で3時間乾燥することにより、ペレット状の樹脂組成物を得た。
〔溶融粘度の評価〕
 実施例1にて得られたペレット状の樹脂組成物の250℃、せん断速度13.7sec-1及び1374sec-1における溶融粘度[Pa・s](η13.7及びη1374)をJIS K7199:1999に準拠したキャピラリーレオメーターを用いて測定した。結果を表1に示す。
〔耐油性の評価〕
 実施例1にて得られたペレット状の樹脂組成物を用い、260℃で射出成形して2mm厚の角板を得る。得られた角板を長さ60mm×幅60mmに切断して得られた試験片を用いて、JIS K7114:2001に準拠して、試験用潤滑油としてIRM903(日本サン石油株式会社製)を用いて70℃で7日間浸漬した後の質量変化率、及び試験用潤滑油としてIRM902(日本サン石油株式会社製)を用いて100℃で7日間浸漬した後の質量変化率をそれぞれ測定した。結果を表1に示す。
<実施例2>
 (B)有機過酸化物であるb1)を0.1質量部から0.3質量部に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、ペレット状の樹脂組成物を得た。得られたペレット状の樹脂組成物を用いて溶融粘度の測定及び耐油性を評価した。結果を表1に示す。
<実施例3>
 (B)有機過酸化物であるb1)を0.1質量部から0.5質量部に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、ペレット状の樹脂組成物を得た。得られたペレット状の樹脂組成物を用いて溶融粘度の測定及び耐油性を評価した。結果を表1に示す。
<比較例1>
 (A)アイオノマー樹脂及び(B)有機過酸化物を用いず、(C)ポリアミド樹脂であるc1)を30mmφ二軸押出機でシリンダー温度250℃の条件で溶融混練し、樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を造粒し、75℃の窒素雰囲気下で終夜乾燥した後、120℃で3時間乾燥することにより、ペレット状の樹脂組成物を得た。
 得られたペレット状の樹脂組成物を用いて溶融粘度の測定及び耐油性を評価した。結果を表1に示す。
<比較例2>
 (B)有機過酸化物を用いず、(A)アイオノマー樹脂であるa1)30質量部及び(C)ポリアミド樹脂であるc1)70質量部をドライブレンドした後、30mmφ二軸押出機でシリンダー温度250℃の条件で溶融混練し、樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を造粒し、75℃の窒素雰囲気下で終夜乾燥した後、120℃で3時間乾燥することにより、ペレット状の樹脂組成物を得た。
 得られたペレット状の樹脂組成物を用いて溶融粘度の測定及び耐油性を評価した。結果を表1に示す。
<比較例3>
 (A)アイオノマー樹脂であるa1)100質量部に対して(B)有機過酸化物であるb1)0.1質量部を含浸させた組成物30質量部と、(C)ポリアミド樹脂であるc1)70質量部とをドライブレンドした後、30mmφ二軸押出機でシリンダー温度250℃の条件で溶融混練し、樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を造粒し、75℃の窒素雰囲気下で終夜乾燥した後、120℃で3時間乾燥することにより、ペレット状の樹脂組成物を得た。
 得られたペレット状の樹脂組成物を用いて溶融粘度の測定及び耐油性を評価した。結果を表1に示す。
<比較例4>
 (B)有機過酸化物であるb1)を0.1質量部から0.3質量部に変更した以外は、比較例3と同様の操作を行い、ペレット状の樹脂組成物を得た。
 得られたペレット状の樹脂組成物を用いて溶融粘度の測定及び耐油性を評価した。結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示されるように、実施例1~3では、低せん断域での溶融粘度(η13.7)が高く、耐油性が良好な組成物が得られた。(C)ポリアミド樹脂のみを含有する比較例1では、耐油性は良好だったが、実施例と比べて低せん断域での溶融粘度が劣っていた。また、(B)有機過酸化物を用いない比較例2では、実施例と比べて低せん断域での溶融粘度及び耐油性に劣っていた。さらに、(A)アイオノマー、(B)有機過酸化物及び(C)ポリアミド樹脂を同時に溶融混練した比較例3及び4では、実施例と比べて耐油性に劣っていた。
 また、実施例1~3が比較例3及び4よりも耐油性に優れていた理由としては、実施例1~3では、(A)アイオノマーを(B)有機過酸化物の存在下で化学架橋する際に(C)ポリアミド樹脂が存在しないことにより、効率よく(A)アイオノマーが化学架橋され、未架橋の(A)アイオノマーが比較例3及び4よりも少ないためと推測される。
 2019年12月11日に出願された日本国特許出願2019-224019号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
 本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (7)

  1.  エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体のアイオノマー(A)を、有機過酸化物(B)の存在下で化学架橋する工程と、
     化学架橋された前記アイオノマー(A)と、ポリアミド樹脂(C)と、を溶融混練する工程と、
     を含む樹脂組成物の製造方法。
  2.  前記ポリアミド樹脂(C)の含有率が、樹脂組成物中の樹脂成分の合計100質量%に対し、50質量%以上である、請求項1に記載の樹脂組成物の製造方法。
  3.  JIS K7210-1:2014に準拠し、190℃、2160g荷重の条件で測定された前記エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体のアイオノマー(A)のメルトマスフローレートが、0.1g/10分~50g/10分である請求項1又は請求項2に記載の樹脂組成物の製造方法。
  4.  前記エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体における不飽和カルボン酸由来の構成単位の含有量が、前記エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体の全量に対し、5質量%~25質量%である請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の樹脂組成物の製造方法。
  5.  前記化学架橋する工程にて架橋助剤を実質的に用いない、請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の樹脂組成物の製造方法。
  6.  前記化学架橋する工程では、前記アイオノマー(A)100質量部を、前記有機過酸化物(B)0.001質量部~3質量部の存在下で化学架橋する請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の樹脂組成物の製造方法。
  7.  請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の樹脂組成物の製造方法により樹脂組成物を製造する工程と、
     製造された前記樹脂組成物を成形する工程と、
     を含む成形体の製造方法。
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