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公開番号2025109350
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-25
出願番号2024003176
出願日2024-01-12
発明の名称フィラー強化樹脂用助剤、フィラー強化樹脂組成物、その成形体、およびフィラー強化樹脂組成物の製造方法
出願人三井化学株式会社
代理人弁理士法人エスエス国際特許事務所
主分類C08F 255/02 20060101AFI20250717BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】耐衝撃性や曲げ強度などの機械物性に優れる成形体を得ることを可能とするフィラー強化樹脂用助剤、および当該助剤を含むフィラー強化樹脂組成物とその成形体を提供すること。
【解決手段】下記要件(i)～(ii)を満たすフィラー強化樹脂用助剤。
(i)ポリオレフィンから選ばれる少なくとも1種のベースポリマーが、下記式(1)または別の特定の構造で表されるカルボジイミドモノマーによりグラフト変性されたグラフト変性体を含有する
(ii)フィラー強化樹脂用助剤100gあたり、カルボジイミド基を0.1～50mmolの量で含有する
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【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
下記要件（ｉ）～（ｉｉ）を満たすフィラー強化樹脂用助剤。
（ｉ）ポリオレフィンから選ばれる少なくとも１種のベースポリマーが、下記式（１）または（２）で表されるカルボジイミドモノマーによりグラフト変性されたグラフト変性体を含有する
（ｉｉ）フィラー強化樹脂用助剤１００ｇあたり、カルボジイミド基を０．１～５０ｍｍｏｌの量で含有する
TIFF
2025109350000008.tif
34
162
［式（１）中、Ｒ
1
は水素原子またはメチル基であり、Ｒ
2
は置換基を有してもよいアルキル基またはアリール基であり、ｍは２以上の整数である。］
TIFF
2025109350000009.tif
38
162
［式（２）中、Ｒ
3
は水素原子またはメチル基であり、Ｒ
4
は、置換基を有してもよい炭化水素基である。］
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
前記カルボジイミドモノマーが、前記式（１）で表されるカルボジイミドモノマーである、請求項１に記載のフィラー強化樹脂用助剤。
【請求項３】
前記式（１）中、Ｒ
1
はメチル基であり、
Ｒ
2
は分岐を有し、かつ環を有さないアルキル基であり、
ｍは２である、
請求項２に記載のフィラー強化樹脂用助剤。
【請求項４】
請求項１に記載のフィラー強化樹脂用助剤と、未変性オレフィン系樹脂（Ａ）と、フィラー（Ｂ）とを含有するフィラー強化樹脂組成物。
【請求項５】
フィラー強化樹脂用助剤０．０１～５０質量部、未変性オレフィン系樹脂（Ａ）２０～９９質量部、およびフィラー（Ｂ）１～８０質量部（ただし、前記（Ａ）と（Ｂ）との合計を１００質量部とする。）を含有する、請求項４に記載のフィラー強化樹脂組成物。
【請求項６】
前記カルボジイミドモノマーによりグラフト変性される前のベースポリマーがプロピレン系重合体であり、前記未変性オレフィン系樹脂（Ａ）がプロピレン系樹脂（Ａ１）である、請求項４に記載のフィラー強化樹脂組成物。
【請求項７】
前記フィラー（Ｂ）が炭素繊維である、請求項４に記載のフィラー強化樹脂組成物。
【請求項８】
未変性オレフィン系樹脂（Ａ）の存在下で、請求項１～３のいずれか一項に記載のフィラー強化樹脂用助剤とフィラー（Ｂ）とを反応させる工程を含む、フィラー強化樹脂組成物の製造方法。
【請求項９】
請求項４～７のいずれか一項に記載のフィラー強化樹脂組成物を成形してなる成形体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィラー強化樹脂用助剤、フィラー強化樹脂組成物、その成形体、およびフィラー強化樹脂組成物の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィンは、種々の方法により成形され、多方面の用途に供されている。しかしながら、ポリオレフィン、特にポリプロピレンは、用途によって、耐熱性や、剛性、強度が十分でない場合があり、その場合、例えば、タルク、ガラスファイバー、炭素繊維などのフィラーを用いて補強される。しかしながら、ポリプロピレンとフィラーとを含むフィラー強化樹脂組成物では、フィラーの分散が不十分であったり、ポリプロピレンとフィラーとの接着性が低いことなどにより、フィラーの補強効果が十分でない場合が多い。このため、ポリプロピレンとフィラーとを溶融コンパウンドする際に、ポリプロピレンとフィラーとの接着性を向上させるため、各種シランカップリング剤やチタネート系カップリング剤を添加したり、高級脂肪酸などでフィラーの表面を処理することも行われているが、その効果は十分であるとはいえない。
【０００３】
特にフィラーとして、ガラス繊維などの無機フィラーを用いる場合は、特許文献１に報告されているように、無水マレイン酸変性ポリプロピレン等を添加してポリプロピレンとフィラーとの接着性を向上させることにより、組成物の機械物性を改良できることが知られている。
【０００４】
また、炭素繊維をより分散させて補強効果を向上させようとする試みがなされている。例えば、特許文献２では、サイジング剤で処理した炭素繊維を無水マレイン酸変性ポリプロピレンで処理した炭素繊維樹脂組成物を開示している。しかしながら、該無水マレイン酸変性ポリプロピレンは、炭素繊維に対する含浸性は未処理のポリプロピレンに対し向上しているものの、該組成物から形成された成形体の強度は相変わらず不足していた。その改善策として、無水マレイン酸変性ポリプロピレンに代えて、アミノ基またはエポキシ基で変性したオレフィン樹脂を含有する組成物を用いることが試みられている（例えば、特許文献３）が、該組成物から形成された成形体の実用強度は未だ不十分である。
【０００５】
一方、特許文献４には、極性基含有ポリマーとオレフィン重合体との相容化剤として、極性基含有ポリオレフィンとカルボジイミド基含有化合物との反応物が用いられている。しかしながら、当該相容化剤はポリマー分子間の相容化に関するものであり、フィラー強化ポリオレフィンの強度向上に関しては何ら開示されていない。また、特許文献５には、カルボジイミド基変性ポリオレフィンを含む接着剤について開示されている。しかしながら、当該特許文献５には、ポリオレフィン層と極性樹脂層との接着強度について開示はあるが、フィラー強化ポリオレフィンの強度向上に関しては何ら開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００９－１１４４３５号公報
特開２００３－２７７５２５号公報
特開２００５－２１３４７９号公報
国際公開第２００５／０９７８４０号
国際公開第２００６／０９８２９０号
国際公開第２００９／０６９６４９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献６には、カルボジイミド基変性ポリプロピレンを相容化剤として用いたフィラー強化樹脂組成物およびその成形体が開示されており、無水マレイン酸変性ポリプロピレンを相容化剤として用いた樹脂組成物の成形体と比較して、耐衝撃性や曲げ強度などの機械物性に優れることが記載されている。しかしながら、市場の求める性能レベルが上がってきていることもあり、耐衝撃性や曲げ強度などの機械物性にさらなる改善の余地があることがわかった。
【０００８】
本発明の課題は、耐衝撃性や曲げ強度などの機械物性に優れる成形体を得ることを可能とするフィラー強化樹脂用助剤、および当該助剤を含むフィラー強化樹脂組成物とその成形体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは鋭意検討した結果、下記構成例によれば、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。本発明の構成例は、以下の通りである。
【００１０】
［１］
下記要件（ｉ）～（ｉｉ）を満たすフィラー強化樹脂用助剤。
（ｉ）ポリオレフィンから選ばれる少なくとも１種のベースポリマーが、下記式（１）または（２）で表されるカルボジイミドモノマーによりグラフト変性されたグラフト変性体を含有する
（ｉｉ）フィラー強化樹脂用助剤１００ｇあたり、カルボジイミド基を０．１～５０ｍｍｏｌの量で含有する
（【００１１】以降は省略されています）

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