JP5473898B2 - 樹脂組成物およびその用途 - Google Patents
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Description
特許文献3には、前記ポリアミド/ポリオレフィン樹脂組成物は、耐衝撃性、ウエルド強度に優れることが記載されている。特許文献3に記載の変性ポリオレフィン樹脂は、ポリプロピレン樹脂とポリエチレン樹脂との混合物に酸無水物を付加させて得られる樹脂であり、該樹脂には、ポリアミド樹脂とポリプロピレン樹脂との相溶性が不足していることから、外観や引張伸び等の観点から改善の余地がある。
(A)汎用エンジニアリングプラスチック20〜80重量%、(B)ポリプロピレン系樹脂10〜50重量%および(C)変性プロピレン系樹脂1〜30重量%(ただし、前記(A)、(B)および(C)の合計を100重量%とする)を含み、
前記(C)変性プロピレン系樹脂が、示差走査熱量測定(DSC)により測定される融点(Tm)が120℃以上であるポリプロピレン(C−1)0〜40重量%、およびDSCにより測定される融点(Tm)が120℃未満またはDSCにより融点ピークが観測されないプロピレンと炭素原子数2または4〜10のα−オレフィンとの共重合体(C−2)60〜100重量%(ただし、前記(C−1)および(C−2)の合計を100重量%とする)を含む樹脂組成物(C−3)を変性して得られる樹脂であることを特徴とする。
前記プロピレンとα−オレフィンとの共重合体(C−2)が、プロピレン・1−ブテン共重合体であることが好ましく、
(1)プロピレンから導かれる構成単位を50〜95モル%および1−ブテンから導かれる構成単位を5〜50モル%含有し、
(2)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求められる分子量分布(Mw/Mn)が3.0以下であり、
(3)示差走査熱量測定(DSC)により測定される融点(Tm)が110℃以下であるかまたはDSCにより融点ピークが観測されないことがより好ましく、さらに、
(4)示差走査熱量測定(DSC)により測定される融点(Tm)(℃)と1−ブテンから導かれる構成単位含量(M)(モル%)との関係が
−2.6M+130≦Tm≦−2.3M+155であることが特に好ましい。
本発明には、前記樹脂組成物を成形して得られる成形体が含まれる。
さらに本発明には、(A)汎用エンジニアリングプラスチック20〜80重量%および(B)ポリプロピレン系樹脂10〜50重量%の相溶化剤として、
示差走査熱量測定(DSC)により測定される融点(Tm)が120℃以上であるポリプロピレン(C−1)0〜40重量%、およびDSCにより測定される融点(Tm)が120℃未満またはDSCにより融点ピークが観測されないプロピレンと炭素原子数2または4〜10のα−オレフィンとの共重合体(C−2)60〜100重量%(ただし、前記(C−1)および(C−2)の合計を100重量%とする)を含む樹脂組成物(C−3)を変性して得られる、
(C)変性プロピレン系樹脂1〜30重量%を使用する方法(ただし、前記(A)、(B)および(C)の合計を100重量%とする)が含まれる。
本発明の樹脂組成物は、(A)汎用エンジニアリングプラスチック20〜80重量%、(B)ポリプロピレン系樹脂10〜50重量%および(C)変性プロピレン系樹脂1〜30重量%(ただし、前記(A)、(B)および(C)の合計を100重量%とする)を含み、前記(C)変性プロピレン系樹脂が、示差走査熱量測定(DSC)により測定される融点(Tm)が120℃以上であるポリプロピレン(C−1)0〜40重量%、およびDSCにより測定される融点(Tm)が120℃未満またはDSCにより融点ピークが観測されないプロピレンと炭素原子数2または4〜10のα−オレフィンとの共重合体(C−2)60〜100重量%(ただし、前記(C−1)および(C−2)の合計を100重量%とする)を含む樹脂組成物(C−3)を変性して得られる樹脂であることを特徴とする。
本発明で用いられる汎用エンジニアリングプラスチックとしては、特に限定はないが、通常は、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレートおよびポリブチレンテレフタレートからなる群から選択される少なくとも1種が用いられる。本発明においては、汎用エンジニアリングプラスチックは、一種単独で用いても、二種以上を用いてもよい。
本発明に用いる、ポリブチレンテレフタレートは、1,4−ブタンジオールと、テレフタル酸との共重合体であり、本発明には従来公知のポリブチレンテレフタレートを用いることができる。
<(B)ポリプロピレン系樹脂>
本発明に用いられる(B)ポリプロピレン系樹脂に特に限定はないが、通常はその示差走査熱量測定(DSC)により測定される融点(Tm)が120℃以上、好ましくは120〜170℃、より好ましくは120〜160℃、特に好ましくは130〜155℃である。
このような(B)ポリプロピレン系樹脂は、固体状チタン触媒(チーグラー触媒)成分またはメタロセン化合物触媒成分を用いて製造することができる。また、(B)ポリプロピレン系樹脂として、市販品を用いてもよく、市販品としては、例えば、「プライムポリプロ F113G」(商品名;プライムポリマー(株)製)、「プライムポリプロ CJ700」(商品名;プライムポリマー(株)製)が挙げられる。
本発明に用いる(C)変性プロピレン系樹脂は、示差走査熱量測定(DSC)により測定される融点(Tm)が120℃以上であるポリプロピレン(C−1)0〜40重量%、およびDSCにより測定される融点(Tm)が120℃未満またはDSCにより融点ピークが観測されないプロピレンと炭素原子数2または4〜10のα−オレフィンとの共重合体(C−2)60〜100重量%を含む樹脂組成物(C−3)を変性して得られる樹脂である。
前記(C−1)ポリプロピレンとしては、示差走査熱量測定(DSC)により測定される融点(Tm)が120℃以上であることが必須の条件であることを除いて、前記(B)ポリプロピレン系樹脂で記載したポリプロピレン系樹脂を用いることができる。
前記プロピレンと炭素原子数2または4〜10のα−オレフィンとの共重合体(C−2)(以下プロピレン・α−オレフィン共重合体(C−2)とも記す)には、DSCにより測定される融点(Tm)が120℃未満またはDSCにより融点ピークが観測されないことを除いて特に限定は無く、該共重合体(C−2)として種々の共重合体を用いることができる。
(1)プロピレンから導かれる構成単位を50〜95モル%および1−ブテンから導かれる構成単位を5〜50モル%含有する。
(2)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求められる分子量分布(Mw/Mn)が3.0以下である。
(3)示差走査熱量測定(DSC)により測定される融点(Tm)が110℃以下であるかまたはDSCにより融点ピークが観測されない。
(4)示差走査熱量測定(DSC)により測定される融点(Tm)(℃)と1−ブテンから導かれる構成単位含量(M)(モル%)との関係が−2.6M+130≦Tm≦−2.3M+155である。
以下各要件について説明する。
要件(1)は、プロピレン・1−ブテン共重合体が、プロピレンから導かれる構成単位を50〜95モル%、好ましくは55〜93モル%、より好ましくは60〜90モル%、特に好ましくは60〜79モル%の量で、1−ブテンから導かれる構成単位を5〜50モル%、好ましくは7〜45モル%、より好ましくは10〜40モル%、特に好ましくは21〜40モル%の量で含有するとするものである。
要件(2)は、プロピレン・1−ブテン共重合体の、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求められる、分子量分布(Mw/Mn)が3.0以下であり、好ましくは2.0〜3.0、より好ましくは2.0〜2.5であるとするものである。ポリプロピレン換算のMw/Mnが上記範囲内であると、プロピレン・1−ブテン共重合体における低分子量成分の含有量を少なくできる。
[要件(3)]
要件(3)は、プロピレン・1−ブテン共重合体の示差走査熱量計で測定される融点(Tm)が110℃以下であるかまたはDSCにより融点ピークが観測されず、好ましくは融点が50〜110℃、より好ましくは60〜100℃、さらに好ましくは65〜90℃、特に好ましくは76〜90℃であるとするものである。
[要件(4)]
要件(4)は、プロピレン・1−ブテン共重合体の、示差走査型熱量計で測定される融点(Tm)(℃)と1−ブテンから導かれる構成単位含量(M)(モル%)とが
−2.6M+130≦Tm≦−2.3M+155
で表される関係式を満たすとするものである。
要件(5)は、プロピレン・1−ブテン共重合体の、ASTM D1238に準拠して、温度230℃、2.16kg荷重で測定して得られるメルトフローレート(MFR)が0.01〜1000g/10分、好ましくは0.1〜100g/10分、より好ましくは1〜20g/10分であるとするものである。MFRが0.01g/10分以上であると、本発明の樹脂組成物の溶融成形時の成形性が良好であり、MFRが1000g/10分以下であると、前記樹脂組成物の機械物性が損なわれることがなく好ましい。
要件(6)は、プロピレン・1−ブテン共重合体の、共重合モノマー連鎖分布のランダム性を示すパラメータB値が1.0〜1.5、好ましくは1.0〜1.3、より好ましくは1.0〜1.2であるとするものである。
B=P12/(2P1・P2)
式中、P1およびP2は、それぞれ第1モノマー、第2モノマー含量分率であり、P12は全二分子中連鎖中の(第1モノマー)−(第2モノマー)連鎖の割合である。なお、このB値は、1のときベルヌ−イ統計に従い、B<1のとき共重合体はブロック的であり、B>1のとき交互的である。
要件(7)は、プロピレン・1−ブテン共重合体の、X線回折法により測定される結晶化度(C)[%]と1−ブテンから導かれる構成単位含量(M)[モル%]との関係が、C≧−1.5M+75を満たすとするものである。
要件(8)は、プロピレン・1−ブテン共重合体が、(i)頭−尾結合したプロピレンから導かれる構成単位3連鎖、または(ii)頭−尾結合したプロピレンから導かれる構成単位とブテンから導かれる構成単位とからなり、かつ第2単位目にプロピレンから導かれる構成単位を含むプロピレン・ブテン3連鎖を、3連鎖中の第2単位目のプロピレンから導かれる構成単位の側鎖メチル基について、13C−NMRスペクトル(ヘキサクロロブタジエン溶液、テトラメチルシランを基準)で測定したとき、19.5〜21.9ppmに表れるピ−クの全面積を100%とした場合に、21.0〜21.9ppmに表れるピ−クの面積が90%以上、好ましくは92%以上、より好ましくは94%以上であるとするものである。このようなピ−ク面積が上記範囲内であると、立体規則性が低い低融点成分の含有量を少なくできる。
例えば、プロピレン・ブテン−1ランダム共重合体において、このmm分率は、ポリマー鎖中に存在する3個の頭−尾結合したプロピレン単位連鎖を表面ジグザグ構造で表したとき、そのメチル基の分岐方向が同一である割合として定義され、下記のように13C−NMRスペクトルから求められる。
プロピレン・1−ブテン共重合体の13C−NMRスペクトルは、サンプル管中でプロピレン・1−ブテン共重合体をロック溶媒として少量の重水素化ベンゼンを含むヘキサクロロブタジエンに完全に溶解させた後、120℃においてプロトン完全デカップリング法により測定される。測定条件は、フリップアングルを45゜とし、パルス間隔を3.4T1以上(T1はメチル基のスピン格子緩和時間のうち最長の値)とする。メチレン基およびメチン基のT1は、メチル基のそれより短いので、この条件では試料中のすべての炭素の磁化の回復は99%以上である。ケミカルシフトは、テトラメチルシランを基準として頭−尾結合したプロピレン単位5連鎖(mmmm)の第3単位目のメチル基炭素ピークを21.593ppmとして、他の炭素ピークはこれを基準とする。
表1に示される頭−尾結合3連鎖(i)および(ii)のうち、(i)3連鎖がすべてプロピレン単位からなるPPP(mm)、PPP(mr)、PPP(rr)についてメチル基の方向を下記に表面ジグザグ構造で図示するが、(ii)α−オレフィン単位を含む3連鎖(PPB、BPB)のmm、mr、rr結合は、このPPPに準ずる。
第2領域では、mr結合したPPP、PPB、BPB3連鎖中の第2単位(プロピレン単位)目のメチル基およびrr結合したPPB、BPB3連鎖中の第2単位(プロピレン単位)目のメチル基が共鳴する。
したがってプロピレン系エラストマーのトリアドタクティシティ(mm分率)は、 (i)頭−尾結合したプロピレン単位3連鎖、または (ii)頭−尾結合したプロピレン単位とα−オレフィン単位とからなり、かつ第2単位目にプロピレン単位を含むプロピレン・α−オレフィン3連鎖を、3連鎖中の第2単位目のプロピレン単位の側鎖メチル基について、13C−NMRスペクトル(ヘキサクロロブタジエン溶液、テトラメチルシランを基準)で測定したとき、 19.5〜21.9ppm(メチル炭素領域)に表れるピークの全面積を100%とした場合に、 21.0〜21.9ppm(第1領域)に表れるピークの面積の割合(百分率)として、下記式から求められる。
メチル基Cに基づくピーク面積は、隣接するメチン基(31.3ppm付近で共鳴)のピーク面積より求めることができる。メチル基Dに基づくピーク面積は、前記構造(iv)のαβメチレン炭素に基づくピーク(34.3ppm付近および34.5ppm付近で共鳴で共鳴)のピーク面積の和の1/2より求めることができ、メチル基D'に基づくピーク面積は、前記構造(v)メチル基E'のメチル基の隣接メチン基に基づくピーク(33.3ppm付近で共鳴)の面積より求めることができる。メチル基Eに基づくピーク面積は、隣接するメチン炭素(33.7ppm付近で共鳴)のピーク面積より求めることができ、メチル基E'に基づくピーク面積は、隣接するメチン炭素(33.3ppm付近で共鳴)のピーク面積より求めることができる。
上述の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、アリル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デカニル基などの直鎖状炭化水素基;イソプロピル基、tert−ブチル基、アミル基、3−メチルペンチル基、1,1−ジエチルプロピル基、1,1−ジメチルブチル基、1−メチル−1−プロピルブチル基、1,1−プロピルブチル基、1,1−ジメチル−2−メチルプロピル基、1−メチル−1−イソプロピル−2−メチルプロピル基などの分岐状炭化水素基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、ノルボルニル基、アダマンチル基などの環状飽和炭化水素基;フェニル基、トリル基、ナフチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、アントラセニル基などの環状不飽和炭化水素基;ベンジル基、クミル基、1,1−ジフェニルエチル基、トリフェニルメチル基などの環状不飽和炭化水素基の置換した飽和炭化水素基;メトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基、フリル基、N−メチルアミノ基、N,N−ジメチルアミノ基、N−フェニルアミノ基、ピリル基、チエニル基などのヘテロ原子含有炭化水素基等を挙げることができる。
前記一般式(1a)において、シクロペンタジエニル環に置換するR2、R4は炭素数1〜20の炭化水素基であることが好ましい。炭素数1〜20の炭化水素基としては、前述の炭化水素基を例示することができる。中でも、R2はtert−ブチル基、アダマンチル基、トリフェニルメチル基のような嵩高い置換基であることがより好ましく、R4はメチル基、エチル基、n−プロピル基のようにR2より立体的に小さい置換基であることがより好ましい。ここでいう立体的に小さいとは、その置換基が占有する体積を指す。
前記一般式(1a)において、Mは第4族遷移金属であり、具体的にはTi、Zr、Hf等が挙げられる。また、Qはハロゲン、炭化水素基、アニオン配位子または孤立電子対で配位可能な中性配位子から同一または異なる組合せで選ばれる。jは1〜4の整数であり、jが2以上の時は、Qは互いに同一でも異なっていてもよい。ハロゲンの具体例としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられ、炭化水素基の具体例としては前述と同様のものなどが挙げられる。アニオン配位子の具体例としては、メトキシ、tert−ブトキシ、フェノキシなどのアルコキシ基、アセテート、ベンゾエートなどのカルボキシレート基、メシレート、トシレートなどのスルホネート基等が挙げられる。孤立電子対で配位可能な中性配位子の具体例としては、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、ジフェニルメチルホスフィンなどの有機リン化合物、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジオキサン、1,2−ジメトキシエタンなどのエーテル類等が挙げられる。Qは少なくとも1つがハロゲンまたはアルキル基であることが好ましい。
(2a−1)一般式:Ra mAl(ORb)nHpXq
(式中、RaおよびRbは、互いに同一でも異なっていてもよく、炭素数が1〜15、好ましくは1〜4の炭化水素基を示し、Xはハロゲン原子を示し、mは0<m≦3、nは0≦n<3、pは0≦p<3、qは0≦q<3の数であり、かつm+n+p+q=3である)で表される有機アルミニウム化合物。このような化合物の具体例として、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、ジイソブチルアルミニウムハイドライドなどを例示することができる。
(式中、M2はLi、NaまたはKを示し、Raは炭素数が1〜15、好ましくは1〜4の炭化水素基を示す)で表される第1族金属とアルミニウムとの錯アルキル化物。このような化合物としては、LiAl(C2H5)4、LiAl(C7H15)4などを例示することができる。
(式中、RaおよびRbは、互いに同一でも異なっていてもよく、炭素数が1〜15、好ましくは1〜4の炭化水素基を示し、M3はMg、ZnまたはCdである)で表される第2族または第12族金属のジアルキル化合物。
1)吸着水を含有する化合物または結晶水を含有する塩類、たとえば塩化マグネシウム水和物、硫酸銅水和物、硫酸アルミニウム水和物、硫酸ニッケル水和物、塩化第1セリウム水和物などの炭化水素媒体懸濁液に、トリアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物を添加して、吸着水または結晶水と有機アルミニウム化合物とを反応させる方法。
2)ベンゼン、トルエン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなどの媒体中で、トリアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物に直接水、氷または水蒸気を作用させる方法。
3)デカン、ベンゼン、トルエンなどの媒体中でトリアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物に、ジメチルスズオキシド、ジブチルスズオキシドなどの有機スズ酸化物を反応させる方法。
本発明に使用されるプロピレン・α−オレフィン共重合体(C−2)は、好適には、上述の触媒の存在下に、プロピレンと、炭素数2または4〜10のα−オレフィン、特に好ましくは1−ブテンと、必要に応じて少量のその他のオレフィンとを共重合して得られる。共重合に際し、各モノマーは、製造するプロピレン・α−オレフィン共重合体(C−2)中の各構成単位量が所望の比率となる量で用いられればよく、具体的には、プロピレン/α−オレフィンのモル比で50/50〜95/5、好ましくは55/45〜93/7、より好ましくは60/40〜90/10の割合で用いることが望ましい。
<樹脂組成物(C−3)>
本発明に使用される樹脂組成物(C−3)は、前記ポリプロピレン(C−1)0〜40重量%、および前記プロピレン・α−オレフィン共重合体(C−2)60〜100重量%を含む樹脂組成物である。
前記樹脂組成物(C−3)の変性方法としては、通常は、前記樹脂組成物(C−3)に極性モノマーをグラフト反応させることにより行われる。
前記変性に用いる極性モノマーとしては、水酸基含有エチレン性不飽和化合物、アミノ基含有エチレン性不飽和化合物、エポキシ基含有エチレン性不飽和化合物、不飽和カルボン酸あるいはその誘導体などが挙げられる。
前記極性モノマーとしては、市場から容易に入手することができ、且つ安価であることから不飽和カルボン酸またはその誘導体を用いることが好ましい。すなわち、本発明に使用される(C)変性プロピレン系樹脂は、前記樹脂組成物(C−3)が不飽和カルボン酸またはその誘導体によりグラフト変性されたものであることが好ましい。
本発明に用いる(C)変性プロピレン系樹脂は、ポリプロピレン(C−1)およびプロピレン・α−オレフィン共重合体(C−2)を含む樹脂組成物(C−3)を変性することにより得られるが、通常は、前記樹脂組成物(C−3)に極性モノマーをグラフト重合することにより調製される。
有機過酸化物としては、たとえばジクミルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ビス(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ビス(t-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、1,3-ビス(t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)バラレート、ベンゾイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシベンゾエート、アセチルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、3,5,5-トリメチルヘキサノイルパーオキサイドおよび2,4-ジクロロベンゾイルパーオキサイド、m-トルイルパーオキサイドなどが挙げられる。
ラジカル開始剤は、樹脂組成物(C−3)100重量%に対して、0.001〜10重量%程度の量で使用されることが望ましい。
樹脂組成物(C−3)の極性モノマーによるグラフト変性は、従来公知の方法で行うことができ、たとえば樹脂組成物(C−3)を有機溶媒に溶解し、次いで極性モノマーおよびラジカル開始剤などを溶液に加え、70〜200℃、好ましくは80〜190℃の温度で、0.5〜15時間、好ましくは1〜10時間反応させることにより行うことができる。
この反応は、樹脂組成物(C−3)の融点以上、具体的には120〜250℃の温度で、通常0.5〜10分間行なわれることが望ましい。
この(C)変性プロピレン系樹脂の、135℃、デカリン中で測定される極限粘度[η]は、通常は0.01〜6dl/g、好ましくは0.1〜5dl/gである。さらに(C)変性プロピレン系樹脂の融点は、通常は60〜160℃の範囲にあり、結晶化度は、通常は20〜60%、好ましくは30〜55%であることが望ましい。
)変性プロピレン系樹脂を含む樹脂組成物>
本発明の樹脂組成物は、前記(A)汎用エンジニアリングプラスチック20〜80重量%、好ましくは30〜70重量%、(B)ポリプロピレン系樹脂10〜50重量%、好ましくは20〜45重量%および(C)変性プロピレン系樹脂1〜30重量%、好ましくは3〜25重量%を含む(ただし、前記(A)、(B)および(C)の合計を100重量%とする)。
本発明の樹脂組成物の調製方法としては特に限定はなく、従来公知の任意の方法を採用することができる。例えば、V型ブレンダー、リボンブレンダー、ヘンシェルミキサー等の混合機により混合する方法、および/または押出機、ミキシングロール、バンバリーミキサー、ニーダー等の混練機により混練する方法を組み合わせて、あるいは単独で採用し、上記(A)汎用エンジニアリングプラスチック、(B)ポリプロピレン系樹脂および(C)変性プロピレン系樹脂を混合すればよい。
<成形体>
本発明の成形体は、前記樹脂組成物を成形して得られる。
以下の実施例および比較例において、各種性状の測定あるいは評価は次の方法により行った。
プロピレン・1−ブテン共重合体に含まれる、1−ブテンから導かれる構成単位の量である1−ブテン含有量(M)[モル%]を、13C−NMRにより求めた。
プロピレン・1−ブテン共重合体のメルトフローレート(MFR)[g/10分]を、ASTM D1238に準拠し、温度230℃、2.16kg荷重にて測定した。
プロピレン・1−ブテン共重合体の分子量分布(Mw/Mn)を、ミリポア社製GPC−150Cを用い、以下のようにして測定した。
プロピレン・1−ブテン共重合体の融点(Tm)および融解熱量(ΔH)を、パーキンエルマー(株)製DSC−7型装置(示差走査型熱量計(DSC))を用いて測定した。
ASTM D1505に準拠して密度勾配管を用いて温度23℃で測定した。
[マレイン酸変性量]
エレメンタール社製元素分析装置Vario EL IIIにより酸素含有量を求めて、マレイン酸含有量に換算した。
シリンダー温度245℃、金型温度80℃とした50t型締力の射出成形機にて、ASTMIV号ダンベル114mm×18.3mm、厚さ2mmの試験片を成形し、ASTM D638に準拠して、温度23℃、引張速度50mm/分で前記試験片の引張降伏強さ、及び引張伸びを測定した。
シリンダー温度245℃、金型温度80℃とした50t型締力の射出成形機にて、100mm×100mm、厚さ2mmの試験片を成形し、ASTM D790に準拠して、温度23℃、曲げ速度5mm/分で前記試験片の曲げ弾性率、及び曲げ強さを測定した。
シリンダー温度245℃、金型温度80℃とした50t型締力の射出成形機にて、62.3mm×12.4mm、厚さ3mmのIzod衝撃試験用ノッチ付き試験片を成形し、ASTM D256に準拠して温度0℃、及び23℃で前記試験片のIzod衝撃強度を測定した。
シリンダー温度245℃、金型温度80℃とした50t型締力の射出成形機にて、100mm×100mm、厚さ3mmの角板を成形した。この角板の表面状態を目視で確認した。
(1)1−tert−ブチル−3−メチルシクロペンタジエンの調製
窒素雰囲気下でtert−ブチルマグネシウムクロライド/ジエチルエーテル溶液(450ml、0.90mol、2.0mol/l溶液)に脱水ジエチルエーテル(350ml)を加えた。得られた溶液に、氷冷下で0℃を保ちながら3−メチルシクロペンテノン(43.7g、0.45mmol)の脱水ジエチルエーテル(150ml)溶液を滴下し、さらに室温で15時間攪拌した。反応溶液に塩化アンモニウム(80.0g、1.50mol)の水(350ml)溶液を、氷冷下で0℃を保ちながら滴下した。この溶液に水(2500ml)を加え攪拌した後、有機層を分離して水で洗浄した。この有機層に、氷冷下で0℃を保ちながら10%塩酸水溶液(82ml)を加えた後、室温で6時間攪拌した。この反応液の有機層を分離し、水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。乾燥剤を濾過し、濾液から溶媒を留去して液体を得た。この液体を減圧蒸留(45−47℃/10mmHg)することにより14.6gの淡黄色の液体を得た。分析値を以下に示す。
窒素雰囲気下で1−tert−ブチル−3−メチルシクロペンタジエン(13.0g、95.6mmol)の脱水メタノール(130ml)溶液に、氷冷下で0℃を保ちながら脱水アセトン(55.2g、950.4mmol)を滴下し、さらにピロリジン(68.0g、956.1mmol)を滴下した後、室温で4日間攪拌した。反応液をジエチルエーテル(400ml)で希釈後、水(400ml)を加えた。有機層を分離し、該有機層を0.5Nの塩酸水溶液(150ml×4)、水(200ml×3)飽和食塩水(150ml)で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。乾燥剤を濾過し、濾液から溶媒を留去して液体を得た。この液体を減圧蒸留(70〜80℃/0.1mmHg)することにより10.5gの黄色の液体を得た。分析値を以下に示す。
フルオレン(10.1g、60.8mmol)のTHF(300ml)溶液に、氷冷下でn−ブチルリチウムのヘキサン溶液(40ml、61.6mmol)を窒素雰囲気下で滴下し、さらに室温で5時間攪拌した(濃褐色溶液)。この溶液を再度氷冷し、3−tert−ブチル−1,6,6−トリメチルフルベン(11.7g、66.5mmol)のTHF(300ml)溶液を窒素雰囲気下で滴下した。反応溶液を室温で14時間攪拌した後に得られた褐色溶液を氷冷し、水(200ml)を加えた。得られた溶液をジエチルエーテルで抽出、分離した有機相を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濾過し、濾液から溶媒を減圧下で除去して橙褐色オイルを得た。このオイルをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン)で精製して3.8gの黄色オイルを得た。分析値を以下に示す。
氷冷下で2−(3−tert−ブチル−5−メチルシクロペンタジエニル)−2−フルオレニルプロパン(1.14g、3.3mmol)のジエチルエーテル(25ml)溶液にn−ブチルリチウムのヘキサン溶液(5.0ml、7.7mmol)を窒素雰囲気下で滴下し、さらに室温で14時間攪拌して桃色スラリーを得た。このスラリーに−78℃でジルコニウムテトラクロライド(0.77g、3.3mmol)を加え、−78℃で数時間攪拌し、室温で65時間撹拌した。得られた黒褐色スラリーを濾過し、濾物をジエチルエーテル10mlで洗浄した後、ジクロロメタンで抽出して赤色溶液を得た。この溶液の溶媒を減圧留去して0.53gの赤橙色の固体状のメタロセン触媒であるジメチルメチレン(3−tert−ブチル−5−メチルシクロペンタジエニル)フルオレニルジルコニウムジクロリドを得た。分析値を以下に示す。
充分に窒素置換した2000mlの重合装置に、875mlの乾燥ヘキサン、1−ブテン75gとトリイソブチルアルミニウム(1.0mmol)を常温で仕込んだ後、重合装置内温を65℃に昇温し、プロピレンで0.7MPaに加圧した。次いで、合成例2で得られたメタロセン触媒であるジメチルメチレン(3−tert−ブチル−5−メチルシクロペンタジエニル)フルオレニルジルコニウムジクロライド0.002mmolと、アルミニウム換算で0.6mmolのメチルアルミノキサン(東ソー・ファインケム社製)とを接触させたトルエン溶液を重合器内に添加した。重合器の内温65℃、プロピレン圧0.7MPaを保ちながら30分間重合し、20mlのメタノールを添加し重合を停止した。脱圧後、2lのメタノール中で重合溶液からポリマーを析出し、真空下130℃、12時間乾燥し、重合ポリマー1を得た。
充分に窒素置換した2000mlの重合装置に、875mlの乾燥ヘキサン、1−ブテン75gとトリイソブチルアルミニウム(1.0mmol)を常温で仕込んだ後、重合装置内温を60℃に昇温し、プロピレンで0.7MPaに加圧した。次いで、合成例2で得られたメタロセン触媒であるジメチルメチレン(3−tert−ブチル−5−メチルシクロペンタジエニル)フルオレニルジルコニウムジクロライド0.002mmolと、アルミニウム換算で0.6mmolのメチルアルミノキサン(東ソー・ファインケム社製)とを接触させたトルエン溶液を重合器内に添加した。重合器の内温65℃、プロピレン圧0.7MPaを保ちながら30分間重合し、20mlのメタノールを添加し重合を停止した。脱圧後、2lのメタノール中で重合溶液からポリマーを析出し、真空下130℃、12時間乾燥し、重合ポリマー2を得た。
[変性プロピレン系樹脂(C1)の調製]
前記製造例1を繰り返し行う事で得られた重合ポリマー1;5kg、無水マレイン酸;25g、及び反応開始剤として、日本油脂株式会社製パーヘキシン25B(1分後半減温度が180℃)12.5gをヘンシェルミキサーを用いてブレンドした。次いで、該ブレンド物を30mmφの二軸押出機を用いて温度230℃で溶融混練することで、変性されたプロピレン・1−ブテン共重合体(C−2)からなる変性プロピレン系樹脂(C1)を得た。得られた変性プロピレン系樹脂(C1)のMFR、密度、及びマレイン酸含有量を 表2に示す。
汎用エンジニアリングプラスチック(A1)として、東レ(株)製 アミランCM1017(ポリアミド6 Tm=225℃);2.9kg、プロピレン系樹脂(B1)として、プライムポリマー(株)社製、プライムポリプロ CJ700(ホモポリマー、Tm=160℃);1.5kg、及び変性プロピレン系樹脂(C1)0.6kgを、ヘンシェルミキサーを用いてブレンドした。その後、30mmφの二軸押出機を用いてそれらを溶融混練することで、汎用エンジニアリングプラスチック(A1)、プロピレン系樹脂(B1)、及び変性プロピレン系樹脂(C1)を含む樹脂組成物(1)を得た。
[実施例2]
[変性プロピレン系樹脂(C2)の調製]
前記製造例1を繰り返し行う事で得られた重合ポリマー1;4.75kg、無水マレイン酸;25g、プライムポリマー社製ポリプロピレン樹脂(C−1)、プライムポリプロ F113G(ホモポリマー、Tm=160℃);0.25kg、及び反応開始剤として、日本油脂株式会社製パーヘキシン25B(1分後半減温度が180℃)12.5gをヘンシェルミキサーを用いてブレンドした。
汎用エンジニアリングプラスチック(A1)として、東レ(株)製 アミランCM1017;2.9kg、プロピレン系樹脂(B1)として、プライムポリマー(株)社製、プライムポリプロ CJ700;1.5kg、および変性プロピレン系樹脂(C2)0.6kgとを、ヘンシェルミキサーを用いてブレンドした。その後、30mmφの二軸押出機を用いてそれらを溶融混練することで、汎用エンジニアリングプラスチック(A1)、プロピレン系樹脂(B1)、及び変性プロピレン系樹脂(C2)を含む樹脂組成物(2)を得た。
[実施例3]
[変性プロピレン系樹脂(C3)の調製]
前記製造例2を繰り返し行う事で得られた重合ポリマー2を使用し、各成分の使用量を 表2に示す量に変更した以外は、実施例2と同様にして行い、変性されたポリプロピレン(C−1)及び変性されたプロピレン・1−ブテン共重合体(C−2)を含む変性プロピレン系樹脂(C3)を得た。得られた変性プロピレン系樹脂(C3)のMFR、密度、及びマレイン酸含有量を表2に示す。
前記変性プロピレン系樹脂(C2)を、前記変性プロピレン系樹脂(C3)に変え、前記汎用エンジニアリングプラスチック(A1)、プロピレン系樹脂(B1)および変性プロピレン系樹脂(C3)の量比を表2に示す量に変更した以外は、実施例2と同様に行い、汎用エンジニアリングプラスチック(A1)、プロピレン系樹脂(B1)、及び変性プロピレン系樹脂(C3)を含む樹脂組成物(3)を得た。
[実施例4〜12]
[変性プロピレン系樹脂(C4)〜(C12)の調製]
各成分の使用量を表2または3に示す量に変更した以外は、実施例2と同様にして行い、変性されたポリプロピレン(C−1)及び変性されたプロピレン・1−ブテン共重合体(C−2)を含む変性プロピレン系樹脂(C4)〜(C12)を得た。得られた変性プロピレン系樹脂(C4)〜(C12)のMFR、密度、及びマレイン酸含有量を表2および3に示す。
前記変性プロピレン系樹脂(C2)を、前記変性プロピレン系樹脂(C4)〜(C12)に変え、前記汎用エンジニアリングプラスチック(A1)、プロピレン系樹脂(B1)および変性プロピレン系樹脂(C4)〜(C12)の量比を表3に示す量に変更した以外は、実施例2と同様に行い、汎用エンジニアリングプラスチック(A1)、プロピレン系樹脂(B1)、及び変性プロピレン系樹脂(C4)〜(C12)を含む樹脂組成物(4)〜(12)を得た。
[比較例1]
各成分の使用量を表3に示す量に変更した以外は、実施例2と同様にして行い、変性されたポリプロピレン(C−1)及び変性されたプロピレン・1−ブテン共重合体(C−2)を含む変性プロピレン系樹脂(C13)を得た。
また、変性プロピレン系樹脂(C2)を変性プロピレン系樹脂(C13)に変えた以外は実施例2と同様に行い、汎用エンジニアリングプラスチック(A1)、プロピレン系樹脂(B1)、及び変性プロピレン系樹脂(C13)を含む樹脂組成物(13)を得た。
[比較例2]
前記製造例1で得られた重合ポリマー1を、プライムポリマー社製ポリプロピレン樹脂、プライムポリプロ F113G;5kgに変えた以外は、実施例1と同様にして変性プロピレン系樹脂(C14)を得た。得られた変性プロピレン系樹脂(C14)のMFR、密度、及びマレイン酸含有量を表3に示す。
[比較例3]
汎用エンジニアリングプラスチック(A1)である、東レ(株)製 アミランCM1017;3.5kgおよび、プロピレン系樹脂(B1)である、プライムポリマー(株)社製、プライムポリプロ CJ700;1.5kg、を、ヘンシェルミキサーを用いてブレンドした後、30mmφの二軸押出機を用い溶融混練することで、汎用エンジニアリングプラスチック(A1)および、プロピレン系樹脂(B1)を含む樹脂組成物(15)を得た。得られた樹脂組成物(15)の、引張降伏強さ、引張伸び、曲げ強さ、曲げ弾性率、Izod衝撃強度、及び外観を評価した結果を表3に示す。
製造例1で得られた重合ポリマー1の代わりに、エチレン・1−ブテン共重合体(三井化学(株)製、タフマーA-4090)(MFR(190℃、2.16kg)=3.6g/10分、密度=890kg/m3、Tm=77℃)を使用した以外は、実施例1と同様にして変性エチレン・1−ブテン共重合体を得た。得られた変性エチレン・1−ブテン共重合体のMFR、密度、及びマレイン酸含有量を表3に示す。
Claims (7)
- (A)汎用エンジニアリングプラスチック20〜80重量%、(B)ポリプロピレン系樹脂10〜50重量%および(C)変性プロピレン系樹脂1〜30重量%(ただし、前記(A)、(B)および(C)の合計を100重量%とする)を含み、
前記(C)変性プロピレン系樹脂が、示差走査熱量測定(DSC)により測定される融点(Tm)が120℃以上であるポリプロピレン(C−1)0〜40重量%、およびDSCにより測定される融点(Tm)が120℃未満またはDSCにより融点ピークが観測されないプロピレンと炭素原子数2または4〜10のα−オレフィンとの共重合体(C−2)60〜100重量%(ただし、前記(C−1)および(C−2)の合計を100重量%とする)を含む樹脂組成物(C−3)を変性して得られる樹脂であり、
前記(A)汎用エンジニアリングプラスチックが、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレートおよびポリブチレンテレフタレートからなる群から選択される少なくとも1種であり、
前記(B)ポリプロピレン系樹脂が、プロピレンホモポリマーまたはプロピレンと炭素原子数2または4〜10のα−オレフィンとの共重合体であって、示差走査熱量測定(DSC)により測定される融点(Tm)が120℃以上であり、
前記プロピレンとα−オレフィンとの共重合体(C−2)の融解熱量ΔHが40J/gを超え、
前記プロピレンとα−オレフィンとの共重合体(C−2)が、プロピレン・1−ブテン共重合体であることを特徴とする樹脂組成物。 - 前記プロピレン・1−ブテン共重合体が、
(1)プロピレンから導かれる構成単位を50〜95モル%および1−ブテンから導かれる構成単位を5〜50モル%含有し、
(2)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求められる分子量分布(Mw/Mn)が3.0以下であり、
(3)示差走査熱量測定(DSC)により測定される融点(Tm)が110℃以下であるかまたはDSCにより融点ピークが観測されないことを特徴とする請求項1に記載の樹脂組成物。 - 前記プロピレン・1−ブテン共重合体が、
(4)示差走査熱量測定(DSC)により測定される融点(Tm)(℃)と1−ブテンから導かれる構成単位含量(M)(モル%)との関係が
−2.6M+130≦Tm≦−2.3M+155であることを特徴とする請求項2に記載の樹脂組成物。 - 前記(C)変性プロピレン系樹脂が、前記樹脂組成物(C−3)が不飽和カルボン酸またはその誘導体によりグラフト変性されたものであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の樹脂組成物を成形して得られる成形体。
- 自動車部品または家電部品であることを特徴とする請求項5に記載の成形体。
- (A)汎用エンジニアリングプラスチック20〜80重量%および(B)ポリプロピレン系樹脂10〜50重量%の相溶化剤として、
示差走査熱量測定(DSC)により測定される融点(Tm)が120℃以上であるポリプロピレン(C−1)0〜40重量%、およびDSCにより測定される融点(Tm)が120℃未満またはDSCにより融点ピークが観測されないプロピレンと炭素原子数2または4〜10のα−オレフィンとの共重合体(C−2)60〜100重量%(ただし、前記(C−1)および(C−2)の合計を100重量%とする)を含む樹脂組成物(C−3)を変性して得られる、
(C)変性プロピレン系樹脂1〜30重量%を使用する方法(ただし、前記(A)、(B)および(C)の合計を100重量%とする)であり、
前記(A)汎用エンジニアリングプラスチックが、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレートおよびポリブチレンテレフタレートからなる群から選択される少なくとも1種であり、
前記(B)ポリプロピレン系樹脂が、プロピレンホモポリマーまたはプロピレンと炭素原子数2または4〜10のα−オレフィンとの共重合体であって、示差走査熱量測定(DSC)により測定される融点(Tm)が120℃以上であり、
前記プロピレンとα−オレフィンとの共重合体(C−2)の融解熱量ΔHが40J/gを超え、
前記プロピレンとα−オレフィンとの共重合体(C−2)が、プロピレン・1−ブテン共重合体であることを特徴とする(A)汎用エンジニアリングプラスチックおよび(B)ポリプロピレン系樹脂の相溶化剤として、(C)変性プロピレン系樹脂を使用する方法。
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