特許 7355634 樹脂組成物の製造方法、及び、成形体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-25

(45)【発行日】2023-10-03

(54)【発明の名称】樹脂組成物の製造方法、及び、成形体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C08J 3/22 20060101AFI20230926BHJP

   C08L 77/00 20060101ALI20230926BHJP

   C08L 23/08 20060101ALI20230926BHJP

   C08L 1/02 20060101ALI20230926BHJP

   B29C 70/06 20060101ALI20230926BHJP

【ＦＩ】

C08J3/22 CEP

C08J3/22 CES

C08J3/22 CFG

C08L77/00

C08L23/08

C08L1/02

B29C70/06

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019225382

(22)【出願日】2019-12-13

(65)【公開番号】P2021095438

(43)【公開日】2021-06-24

【審査請求日】2022-12-02

(73)【特許権者】

【識別番号】000005887

【氏名又は名称】三井化学株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001070

【氏名又は名称】弁理士法人エスエス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鳥越 翼

(72)【発明者】

【氏名】岩田 利生

(72)【発明者】

【氏名】藤田 大祐

【審査官】山本 晋也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－０４０５３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２３６９０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００９／０３１２８４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開昭６３－２３５３６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５１２２８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１０－００８１４９３（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０８Ｊ３／００－３／２８；９９／００

Ｃ０８Ｋ３／００－１３／０８；

Ｃ０８Ｌ１／００－１０１／１４

Ｂ２９Ｂ１１／１６；１５／０８－１５／１４；

Ｃ０８Ｊ５／０４－５／１０；５／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポリアミド（Ａ）と、セルロース繊維（Ｃ）とを含む樹脂組成物の製造方法であって、
ポリアミド（Ａ）と、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）と、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマー（Ｂ２）と、を含むマスターバッチ（Ｍ）を製造する工程（１）と、
セルロース繊維（Ｃ）と、前記工程（１）で得られたマスターバッチ（Ｍ）と、を含む樹脂組成物（Ｘ）を溶融混練により製造する工程（２）と、
を含む、樹脂組成物の製造方法。

【請求項2】

前記マスターバッチ（Ｍ）において、
前記ポリアミド（Ａ）と、
前記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）と前記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマー（Ｂ２）との合計と
の質量比が１０：９０～９０：１０である、請求項１に記載の樹脂組成物の製造方法。

【請求項3】

前記マスターバッチ（Ｍ）において、
前記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）と、
前記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマー（Ｂ２）と
の質量比が２０：８０～８０：２０である、請求項１または２に記載の樹脂組成物の製造方法。

【請求項4】

前記樹脂組成物（Ｘ）中の前記セルロース繊維（Ｃ）の含有量が１～３０質量％である、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。

【請求項5】

前記セルロース繊維（Ｃ）が乾燥セルロース繊維である、請求項１～４のいずれか１項に記載の樹脂組成物の製造方法。

【請求項6】

前記ポリアミド（Ａ）がポリアミド１２である、請求項１～５のいずれか１項に記載の樹脂組成物の製造方法。

【請求項7】

前記工程（１）が、溶融混練によって行われる、請求項１～６のいずれか１項に記載の樹脂組成物の製造方法。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか１項に記載の樹脂組成物の製造方法で得られた樹脂組成物（Ｘ）を成形する工程（４）を含む、成形体の製造方法。

【請求項9】

前記成形が射出成形によって行われる、請求項８に記載の成形体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、樹脂組成物の製造方法、及び、成形体の製造方法、より詳しくは、ポリアミドとセルロースとを含む樹脂組成物の製造方法、及び、当該樹脂組成物からなる成形体の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

樹脂にセルロース繊維（セルロースナノファイバー）を添加することで各種物性を向上させた樹脂組成物が知られている。このような樹脂組成物が、所望の機械物性等を充分に発揮するためには、当該樹脂組成物中でセルロース繊維が十分に分散していることが必要である。しかしながらセルロース繊維は凝集しやすい性質があり、樹脂の種類によっては、樹脂との親和性が低く、樹脂中に分散させるのが難しいという問題がある。そのため、樹脂にセルロース繊維を配合するにあたり、セルロース繊維を水性分散体等にして取り扱うことや、有機溶媒分散体を用いて樹脂とセルロース繊維とを混合することが知られている。

【0003】

例えば、特許文献１には、
セルロース繊維を水などの分散媒中に分散させて繊維スラリーを調製する工程と、
繊維分散用樹脂を界面活性剤存在下で分散媒中に分散させて樹脂エマルションを調製する工程と、
当該繊維スラリーと当該樹脂エマルションとを混合して混合分散液とする工程と、
当該混合分散液から抄紙等によりコンポジットシート等の成形材料を得る工程と、
当該成形材料とポリエチレンとを溶融混練により混合する工程と
を含む製造方法によりセルロース繊維含有樹脂組成物を得ることが開示されている。

【0004】

また、特許文献２には、原料セルロース繊維にアイオノマーを被覆してなるセルロース繊維と、マトリックス樹脂との組成物が開示されている。ここで、特許文献２の実施例には、
原料セルロース繊維にエチレン－アクリル酸共重合体アイオノマーのアセトン溶液を加え、その後アセトンを減圧留去してセルロース繊維を得る工程と、
このセルロース繊維と、脂肪族ポリエステル樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、または、ポリカーボネート樹脂とを含む混合物を溶融混練する工程と
を含む製造方法により得られる樹脂組成物が具体的に開示されている。ここで、特許文献２には、マトリックス樹脂として、アミド系樹脂などの各種樹脂を用いうることも記載されている。

【0005】

特許文献３には、セルロース繊維と、エチレン及び不飽和カルボン酸を共重合成分として含むエチレン・不飽和カルボン酸系共重合体またはそのアイオノマー樹脂と、を含む樹脂組成物、並びに、当該樹脂組成物を含む成形材料が開示されている。ここで、特許文献３には、この樹脂組成物が、
セルロース繊維を含むディスパージョン（Ａ）と、
エチレン及び不飽和カルボン酸を共重合成分として含むエチレン・不飽和カルボン酸系共重合体またはそのアイオノマー樹脂を含むディスパージョン（Ｂ）と、
を混合する工程を含む製造方法によって得られることが記載されている。また、特許文献３には、前記成形材料が、前記樹脂組成物のほかに熱可塑性樹脂を含んでいても良いことも記載されている。しかし、特許文献３には、前記樹脂組成物が、エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体と、そのアイオノマー樹脂との両方を含んでいてもよいとの記載はない。また、特許文献３には、熱可塑性樹脂を含む成形材料は具体的な形では示されておらず、熱可塑性樹脂を含む成形材料を製造する際における、セルロース繊維と、エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体またはそのアイオノマー樹脂と、熱可塑性樹脂とを加える順番が、得られる成形体の機械物性に与える影響についても何ら明らかにしていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１９－０３５００５号公報

【文献】特開２０１１－０５２３３９号公報

【文献】特開２０１４－０４０５３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、取り扱いが簡便な乾燥セルロース繊維を用いて、衝撃強度に優れた樹脂組成物を得る方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ポリアミド及びセルロース繊維を含む特定の樹脂組成物を製造するにあたり、原料を加える順番を特定のものとすることにより、得られる樹脂組成物における衝撃強度が向上することを見出し、本発明に至ったものである。

【0009】

本発明は、以下の［１］～［９］に係る。
［１］
ポリアミド（Ａ）と、セルロース繊維（Ｃ）とを含む樹脂組成物の製造方法であって、
ポリアミド（Ａ）と、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）と、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマー（Ｂ２）と、を含むマスターバッチ（Ｍ）を製造する工程（１）と、
セルロース繊維（Ｃ）と、前記工程（１）で得られたマスターバッチ（Ｍ）と、を含む樹脂組成物（Ｘ）を溶融混練により製造する工程（２）と、
を含む、樹脂組成物の製造方法。

【0010】

［２］
前記マスターバッチ（Ｍ）において、
前記ポリアミド（Ａ）と、
前記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）と前記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマー（Ｂ２）との合計と
の質量比が１０：９０～９０：１０である、前記［１］に記載の樹脂組成物の製造方法。

【0011】

［３］
前記マスターバッチ（Ｍ）において、
前記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）と、
前記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマー（Ｂ２）と
の質量比が２０：８０～８０：２０である、前記［１］または［２］に記載の樹脂組成物の製造方法。

【0012】

［４］
前記樹脂組成物（Ｘ）中の前記セルロース繊維（Ｃ）の含有量が１～３０質量％である、前記［１］～［３］のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。

【0013】

［５］
前記セルロース繊維（Ｃ）が乾燥セルロース繊維である、前記［１］～［４］のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。

【0014】

［６］
前記ポリアミド（Ａ）がポリアミド１２である、前記［１］～［５］のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。

【0015】

［７］
前記工程（１）が、溶融混練によって行われる、前記［１］～［６］のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。

【0016】

［８］
前記［１］～［７］のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法で得られた樹脂組成物（Ｘ）を成形する工程（４）を含む、成形体の製造方法。

【0017】

［９］
前記成形が射出成形によって行われる、前記［８］に記載の成形体の製造方法。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、衝撃強度に優れた樹脂組成物及び成形体を得ることができる。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明について説明する。
［樹脂組成物の製造方法］
本発明の樹脂組成物の製造方法は、ポリアミド（Ａ）と、セルロース繊維（Ｃ）とを含む樹脂組成物の製造方法であり、具体的には、
ポリアミド（Ａ）を含む特定のマスターバッチ（Ｍ）を製造する工程（１）と、
セルロース繊維（Ｃ）と、前記工程（１）で得られたマスターバッチ（Ｍ）と、を含む樹脂組成物（Ｘ）を溶融混練により製造する工程（２）と、
を含む。

【0020】

＜工程（１）＞
本発明の製造方法に含まれる工程（１）は、
ポリアミド（Ａ）と、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）と、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマー（Ｂ２）と、を含むマスターバッチ（Ｍ）を製造する工程である。

【0021】

ポリアミド（Ａ）
上記ポリアミド（Ａ）は、アミド結合（－ＮＨ－ＣＯ－）を介して複数の単量体が重合されてなる鎖状骨格を有する重合体である。

【0022】

本発明における好適な態様の１つにおいて、ポリアミド（Ａ）は、アミノカルボン酸重合体である。ポリアミド（Ａ）を構成する単量体としては、アミノカプロン酸、アミノウンデカン酸、アミノドデカン酸、パラアミノメチル安息香酸等のアミノカルボン酸、ε－カプロラクタム、ウンデカンラクタム、ω－ラウリルラクタム等のラクタム等が挙げられる。これらの単量体は１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。この態様のポリアミド（Ａ）は、従来公知の方法により得ることができ、そのような方法の例として、アミノカルボン酸の縮重合、及び、ラクタムの開環重合が挙げられる。

【0023】

さらに、ポリアミド（Ａ）は、ジアミンとジカルボン酸との共重合体であっても良い。すなわち、ポリアミド（Ａ）は、ジアミンとジカルボン酸との共重合により得ることもできる。この場合、単量体としてのジアミンとしては、エチレンジアミン、１，３－ジアミノプロパン、１，４－ジアミノブタン、１，６－ジアミノヘキサン、１，７－ジアミノヘプタン、１，８－ジアミノオクタン、１，９－ジアミノノナン、１，１０－ジアミノデカン、１，１１－ジアミノウンデカン、１，１２－ジアミノドデカン、１，１３－ジアミノトリデカン、１，１４－ジアミノテトラデカン、１，１５－ジアミノペンタデカン、１，１６－ジアミノヘキサデカン、１，１７－ジアミノヘプタデカン、１，１８－ジアミノオクタデカン、１，１９－ジアミノノナデカン、１，２０－ジアミノエイコサン、２－メチル－１，５－ジアミノペンタン（２Ｍ－５）、２－メチル－１，８－ジアミノオクタン（２Ｍ－８）等の脂肪族ジアミン、シクロヘキサンジアミン、ビス－（４－アミノシクロヘキシル）メタン等の脂環式ジアミン、キシリレンジアミン（ｐ－フェニレンジアミン及びｍ－フェニレンジアミン等）等の芳香族ジアミン等が挙げられる。これらの単量体は１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【0024】

さらに、単量体としてのジカルボン酸としては、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、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、ブラシリン酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、オクタデカン二酸のような脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸のような脂環式ジカルボン酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸のような芳香族ジカルボン酸等が挙げられる。これらの単量体は１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【0025】

ポリアミド（Ａ）としては、例えば、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２、ポリアミド６１４、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド６Ｔ、ポリアミド６Ｉ、ポリアミド９Ｔ、ポリアミドＭ５Ｔ、ポリアミド１０１０、ポリアミド１０１２、ポリアミド１０Ｔ、ポリアミドＭＸＤ６、ポリアミド６Ｔ／６６、ポリアミド６Ｔ／６Ｉ、ポリアミド６Ｔ／６Ｉ／６６、ポリアミド６Ｔ／２Ｍ－５Ｔ、ポリアミド９Ｔ／２Ｍ－８Ｔ等が挙げられる。本発明の例示的且つ好適な態様の１つにおいて、ポリアミド（Ａ）はポリアミド１２である。なお、本明細書において、ポリアミドは「ＰＡ」と称される場合があり、例えば、ポリアミド１２は「ＰＡ１２」と称される場合がある。
ポリアミド（Ａ）は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【0026】

エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）、及び、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマー（Ｂ２）
本発明で用いられるエチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）、及び、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマー（Ｂ２）について説明する。

【0027】

「エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）」
本発明で用いられるエチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）は、透明性と入手のしやすさの点から、不飽和カルボン酸の共重合量が好ましくは１質量％以上３５質量％以下であり、より好ましくは５質量％以上２５質量％以下であり、特に好ましくは９質量％以上２３質量％以下である。

【0028】

上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）における不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチルなどが挙げられる。これらの中でも、ポリマーの生産性、衛生性などの観点から、アクリル酸及びメタクリル酸からなる群から選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。

【0029】

なお、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）を構成するこれら不飽和カルボン酸は、１種単独であってもよく、あるいは、２種以上の組み合わせであってもよい。
上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）は、エチレンと不飽和カルボン酸の二元共重合体のみならず、他の単量体が任意に共重合された多元共重合体であってもよい。

【0030】

上記任意に共重合されていてもよい他の共重合成分としては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ－ブチル、アクリル酸イソオクチル、アクリル酸－２－エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソブチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチルなどの不飽和カルボン酸エステル；一酸化炭素；二酸化硫黄などが挙げられる。

【0031】

これらの中でも、好ましくは不飽和カルボン酸エステルであり、特に好ましくはアクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルからなる群から選ばれる少なくとも一種である。なお、これら他の共重合成分は１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【0032】

上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）は、共重合成分として、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルなどの不飽和カルボン酸エステルをさらに含むと、得られる成形体の柔軟性が向上する点で好ましい。上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）は、不飽和カルボン酸エステルをさらに含む場合、不飽和カルボン酸エステルの共重合量は、好ましくは０質量％を超え３０質量％以下であり、より好ましくは５質量％以上３０質量％以下である。

【0033】

上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）は、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるメルトフローレート（ＪＩＳ Ｋ７２１０－１９９９に準拠）が、好ましくは１ｇ／１０分以上１０００ｇ／１０分以下であり、より好ましくは５ｇ／１０分以上７５０ｇ／１０分以下であり、特に好ましくは１０ｇ／１０分以上５００ｇ／１０分以下である。ＭＦＲが上記範囲内であると、成形性・加工性の点で好ましい。

【0034】

上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）の製造方法は特に限定されないが、公知の重合方法によって製造することができる。例えば、エチレンと不飽和カルボン酸を高温、高圧下でラジカル共重合することによって得ることができる。

【0035】

本実施形態におけるエチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）は、通常はランダム共重合体である。
また、本実施形態におけるエチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）は、カルボキシル基の一部または全部がアンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、１,３－ジメチルアミノシクロヘキサンなどのアミノ化合物で中和されていても良い。

【0036】

上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）のカルボキシル基の中和度は、好ましくは１０モル％以上１００モル％以下であり、より好ましくは１５モル％以上８５モル％以下であり、特に好ましくは２０モル％以上８０モル％以下である。中和度が上記範囲内であると、セルロース繊維の樹脂組成物中での分散性をより一層向上させることができる。

【0037】

上記アミノ化合物で中和されたエチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）は、例えば、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）と、アミノ化合物とを混合して反応させることにより得ることができる。

【0038】

エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）としては、上市されている市販品を用いてもよく、そのような市販品として、例えば、三井・デュポンポリケミカル社製のニュクレル（商品名）シリーズ等を使用することができる。

【0039】

「エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマー（Ｂ２）」
本発明で用いられるエチレン・不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマー（Ｂ２）（以下、単に「アイオノマー（Ｂ２）」と呼ばれる場合がある。）は、上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）のカルボキシル基の一部または全部が金属イオンで中和されたものである。つまり、本発明で用いられるアイオノマー（Ｂ２）は、上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）に該当するエチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ２－０）と、これに含有される金属イオンとからなるものであり、当該エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ２－０）に対応するアニオンが、当該金属イオンとのイオン結合を介して互いに架橋してなる構造を有している。ここで、「エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ２－０）に対応するアニオン」とは、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ２－０）が有するカルボキシル基の一部または全部が－ＣＯＯ^-基に転換してなる構造を有するアニオンをいう。

【0040】

ここで、上記アイオノマー（Ｂ２）を構成するエチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ２－０）としては、上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）として例示したものと同様のものが挙げられる。上記アイオノマー（Ｂ２）において、上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ２－０）のカルボキシル基の中和度は、好ましくは１０モル％以上１００モル％以下であり、より好ましくは１５モル％以上８５モル％以下であり、特に好ましくは２０モル％以上８０モル％以下である。中和度が上記範囲内であると、セルロース繊維の樹脂組成物中での分散性をより一層向上させることができる。なお、ここで言及する中和度とは、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ２－０）が有する酸基、特にカルボキシ基のモル数に対する、金属イオンの配合比率（モル％）である。

【0041】

上記アイオノマー（Ｂ２）を構成す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、カリウムイオンなどのアルカリ金属イオン；マグネシウムイオン、カルシウムイオン、亜鉛イオン、コバルトイオン、ニッケルイオン、マンガンイオン、鉛イオン、銅イオン、チタンイオン、鉄イオン、アルミニウムイオン、ジルコニウムイオンなどの多価金属イオンなどが挙げられる。

【0042】

これらの中でも、ナトリウムイオン、亜鉛イオンまたはマグネシウムイオンが特に好ましい。これら金属イオンは１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【0043】

また、上記アイオノマー（Ｂ２）は、金属イオンの他にアンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、１,３－ジメチルアミノシクロヘキサンなどのアミノ化合物を含むものであってもよい。

【0044】

上記アイオノマー（Ｂ２）は、例えば、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）と上記金属イオンを含む酸化物、水酸化物、炭酸塩などとを反応させることにより得ることができる。

【0045】

上記アイオノマー（Ｂ２）は、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるメルトフローレート（ＪＩＳ Ｋ７２１０－１９９９に準拠）が、好ましくは０．２ｇ／１０分以上２０．０ｇ／１０分以下であり、より好ましくは０．５ｇ／１０分以上２０．０ｇ／１０分以下であり、特に好ましくは０．５ｇ／１０分以上１８．０ｇ／１０分以下である。ＭＦＲが上記範囲内であると、成形性・加工性の点で好ましい。

【0046】

本発明で用いられるアイオノマー（Ｂ２）は、１種単独であっても良く、あるいは、２種以上の組み合わせであってもよい。また、アイオノマー（Ｂ２）を構成するエチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ２－０）は、上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）と同一であっても良く、あるいは、異なっていても良い。

【0047】

上記アイオノマー（Ｂ２）としては、上市されている市販品を用いてもよく、そのような市販品として、例えば、三井・デュポンポリケミカル社製のハイミラン（商品名）シリーズ等を使用することができる。

【0048】

マスターバッチ（Ｍ）
本発明において、工程（１）で製造されるマスターバッチ（Ｍ）は、上記ポリアミド（Ａ）と、上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）と、上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマー（Ｂ２）と、を含む。

【0049】

ここで、前記マスターバッチ（Ｍ）において、
上記ポリアミド（Ａ）と、
上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）と上記アイオノマー（Ｂ２）との合計と
の質量比は、１０：９０～９０：１０であることが好ましく、３０：７０～７０：３０であることがより好ましく、４０：６０～６０：４０であることがさらに好ましい。この質量比が前記の範囲であると、得られる樹脂組成物における物性と成形性とのバランスがよいため好ましい。

【0050】

ところで、前記マスターバッチ（Ｍ）における上記アイオノマー（Ｂ２）の含有量が過度に多いと、得られる樹脂組成物の粘度が高くなりすぎて混練が困難となる場合がある。この問題を回避し、得られる樹脂組成物の硬さを調製するため、本発明においては、上記アイオノマー（Ｂ２）に上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）が併用される。本発明者らは、上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）と上記アイオノマー（Ｂ２）との合計を１００質量部としたときの上記アイオノマー（Ｂ２）の量を８０質量部以下とすると混練性が良いことを見出している。これを踏まえると、上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）と上記アイオノマー（Ｂ２）との質量比は、２０：８０～８０：２０であることが好ましく、４０：６０～６０：４０であることがより好ましい。

【0051】

以上の通り、上記マスターバッチ（Ｍ）は、上記ポリアミド（Ａ）と、上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）と、上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマー（Ｂ２）と、を含む。ここで、本発明の典型的な態様において、上記マスターバッチ（Ｍ）は、上記ポリアミド（Ａ）と、上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）と、上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマー（Ｂ２）と、からなる。ただ、本発明において、上記マスターバッチ（Ｍ）が、上記ポリアミド（Ａ）にも、上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）にも、上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマー（Ｂ２）にも該当しないその他の成分（以下、「マスターバッチ構成副成分」）をさらに含むことを妨げるものでない。このような「マスターバッチ構成副成分」の例として、相溶化剤、エラストマー樹脂などの各種樹脂、及び、各種添加剤などが挙げられる。ここで、前記相溶化剤および添加剤は、それぞれ、各種樹脂用の相溶化剤および添加剤として一般に用いられるものとすることができる。

【0052】

上記マスターバッチ（Ｍ）が前記「マスターバッチ構成副成分」を含む場合、上記マスターバッチ（Ｍ）における上記ポリアミド（Ａ）と、上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）と、上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマー（Ｂ２）との合計含有量は、通常９５質量％以上１００質量％未満である。

【0053】

本発明の製造方法を構成する工程（１）において、上記マスターバッチ（Ｍ）は、上記ポリアミド（Ａ）と、上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）と、上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマー（Ｂ２）と、オプショナルの前記「マスターバッチ構成副成分」とを混合することにより製造することができる。ここで、この工程（１）は、従来公知の方法によって行うことができ、例えば、溶融混練によって好適に行うことができる。この溶融混練は、従来公知の方法により行うことができ、例えば、射出成形機または二軸押出機などを用いて行うことができる。工程（１）を溶融混練によって行う場合、溶融混練を行う温度は、通常１８０～２５０℃である。

【0054】

＜工程（２）＞
本発明の製造方法に含まれる工程（２）は、
セルロース繊維（Ｃ）と、上記工程（１）で得られたマスターバッチ（Ｍ）と、を含む樹脂組成物（Ｘ）を溶融混練により製造する工程である。

【0055】

セルロース繊維（Ｃ）
セルロース繊維（Ｃ）の種類は特に限定されないが、木材、竹などの植物、またはそれらを精製及び脱色して得られるパルプ、を機械的または化学的に解繊して得られるセルロースナノファイバー（ＣＮＦ）であることが好ましい。ＣＮＦは、リグニンを含むリグノセルロースであってもよい。

【0056】

ここで、本発明で行われる工程（２）において、セルロース繊維（Ｃ）は、乾燥状態で用いられ、水その他の溶媒を含む分散体（ペーストなど）の形では用いられない。つまり、本発明の典型的な態様において、セルロース繊維（Ｃ）は乾燥セルロース繊維である。ここで、本発明で用いられるセルロース繊維（Ｃ）の含水率は、通常、１．０質量％以下である。ここで、本発明の好適且つ典型的な態様の１つにおいて、セルロース繊維（Ｃ）の含水率は、０．６～０．８質量％である。ただ、このことは、セルロース繊維（Ｃ）の含水率を０．６質量未満とすることを妨げるものではない。ここで、セルロース繊維（Ｃ）の含水率は、熱重量分析（TGA）によって測定することができる。

【0057】

セルロース繊維（Ｃ）は、比表面積が０．１ｍ²／ｇ以上１０００ｍ²／ｇ以下であることが好ましい。上記比表面積が０．１ｍ²／ｇ以上であると、成形体等の弾性率および強度をより高めることができる。上記比表面積が１０００ｍ²／ｇ以下であると、セルロース繊維（Ｃ）の凝集による分散性の低下を抑制することができる。上記観点から、セルロース繊維（Ｃ）の比表面積は、１ｍ²／ｇ以上５００ｍ²／ｇ以下であることがより好ましく、３ｍ²／ｇ以上３００ｍ²／ｇ以下であることがさらに好ましい。

【0058】

セルロース繊維（Ｃ）の比表面積は、窒素吸着によるＢＥＴ法で求めた値とすることができる。
セルロース繊維（Ｃ）は、平均繊維長が０．１μｍ以上３０００μｍ以下であることが好ましい。上記平均繊維長が１μｍ以上であると、工程（２）で上記マスターバッチ（Ｍ）と溶融混練して得られる樹脂組成物（Ｘ）の弾性率や強度などの機械物性をより高めることができる。上記平均繊維長が３０００μｍ以下であると、セルロース繊維（Ｃ）の凝集による分散性の低下を抑制することができる。上記観点から、セルロース繊維（Ｃ）の平均繊維長は、０．５μｍ以上２０００μｍ以下であることがより好ましく、１μｍ以上１０００μｍ以下であることがさらに好ましい。

【0059】

セルロース繊維（Ｃ）は、平均繊維径が５ｎｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。上記平均繊維径が５ｎｍ以上２０μｍ以下であると、工程（２）で上記マスターバッチ（Ｍ）と溶融混練して得られる樹脂組成物（Ｘ）の強度をより高めることができるほか、セルロース繊維（Ｃ）の凝集による分散性の低下を抑制することができる。上記観点から、セルロース繊維（Ｃ）の平均繊維径は、１０ｎｍ以上３μｍ以下であることがより好ましく、２０ｎｍ以上１μｍ以下であることがさらに好ましい。

【0060】

セルロース繊維（Ｃ）の平均繊維長及び平均繊維径は、セルロース繊維（Ｃ）をオイルなどで分散させて観察用の試験片を作製し、実体顕微鏡で上記試験片を撮影して画像解析を行って、測定することができる。

【0061】

樹脂組成物（Ｘ）
工程（２）で製造される樹脂組成物（Ｘ）は、上記セルロース繊維（Ｃ）と、上記工程（１）で得られたマスターバッチ（Ｍ）とを含む。前記樹脂組成物（Ｘ）は、セルロース繊維（Ｃ）を１～３０質量％含有することが好ましく、１０～２０質量％含有することがさらに好ましい。

【0062】

ここで、本発明の好適な態様の１つにおいて、上記樹脂組成物（Ｘ）は、上記セルロース繊維（Ｃ）と、上記マスターバッチ（Ｍ）とからなる。ただ、本発明においては、上記樹脂組成物（Ｘ）が、上記セルロース繊維（Ｃ）にも上記マスターバッチ（Ｍ）にも該当しないその他の成分（以下、「その他の成分」）をさらに含んでいても良い。

【0063】

本発明で用いうる「その他の成分」の例として、相溶化剤、エラストマー樹脂などの各種樹脂、及び、各種添加剤などが挙げられる。
ここで、前記相溶化剤は、各種樹脂用の相溶化剤として一般に用いられるものとすることができ、その例として、無水マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂などの酸変性ポリオレフィン樹脂等が挙げられる。上記樹脂組成物（Ｘ）が前記相溶化剤を含む場合、樹脂組成物（Ｘ）における前記相溶化剤の含有量は、３～１０質量％とすることが好ましい。

【0064】

本発明の好適な態様の１つにおいて、樹脂組成物（Ｘ）は、上記セルロース繊維（Ｃ）、及び、上記マスターバッチ（Ｍ）に加えて、前記相溶化剤をさらに含む。ただ、より高い衝撃強度が得られる点で、樹脂組成物（Ｘ）は、前記相溶化剤を含まない方が好ましい傾向にある。

【0065】

また、樹脂組成物（Ｘ）は、上記マスターバッチ（Ｍ）に含まれる上記ポリアミド（Ａ）とは別に、「その他の成分」としてポリアミド（Ａ'）をさらに含んでも構わない。ここで、前記ポリアミド（Ａ'）の例として、上記「ポリアミド（Ａ）」の項で例示したものと同様のものが挙げられる。

【0066】

ポリアミド（Ａ'）は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、樹脂組成物（Ｘ）を構成するポリアミド（Ａ'）は、上記マスターバッチ（Ｍ）に含まれるポリアミド（Ａ）と同一であっても良く、あるいは、異なっていても良い。

【0067】

また、上記添加剤は、各種樹脂用の添加剤として一般に用いられるものとすることができる。
上記樹脂組成物（Ｘ）が、前記「その他の成分」を含む場合、上記樹脂組成物（Ｘ）における「その他の成分」の割合は通常３０質量％以下、好ましくは２０質量％以下である。

【0068】

本発明の製造方法を構成する工程（２）において、上記樹脂組成物（Ｘ）は、上記セルロース繊維（Ｃ）と、上記マスターバッチ（Ｍ）と、オプショナルの前記「その他の成分」との溶融混練により製造することができる。本発明の典型的な態様において、工程（２）は、上記セルロース繊維（Ｃ）と、上記マスターバッチ（Ｍ）と、オプショナルの前記「その他の成分」とをまず混合して前駆混合物を得る工程と、当該前駆混合物に対して溶融混練を行う工程とを含んでいる。

【0069】

前記混合は、従来公知の方法により行うことができ、例えば、ドライブレンドにより行うことができる。
前記溶融混練は、従来公知の方法により行うことができ、例えば、射出成形機または二軸押出機などを用いて行うことができる。前記溶融混練を行う温度は、本発明で得られる樹脂組成物（Ｘ）が充分な衝撃強度を有することができる限り特に限定されないものの、上記セルロース繊維（Ｃ）の劣化を抑制する観点からは一定以下であることが好ましく、一方、十分な混練を行いうる観点からは一定以上であることが好ましい。これらを踏まえると、前記溶融混練を行う温度は、通常１８０～２５０℃、好ましくは１８０～２２０℃である。

【0070】

＜その他の工程＞
本発明に係る樹脂組成物の製造方法は、上述した工程（１）及び上述した工程（２）を含む。ここで、本発明の製造方法は、上述した工程（１）と上述した工程（２）とからなるものであっても良く、あるいは、上述した工程（１）及び上述した工程（２）に加えて、さらに、上述した工程（１）でも上述した工程（２）でもないその他の工程（以下、「その他の工程」）をさらに含んでいても良い。

【0071】

前記「その他の工程」の例として、上記工程（２）で得られた樹脂組成物（Ｘ）をペレタイズしてペレット状とする工程（３）が挙げられる。この工程（３）は、多くの場合上記（２）の直後に行うことができ、例えば、二軸押出機などを用いて上記工程（２）の溶融混練を行う場合、当該溶融混練によって得られる溶融状態の樹脂組成物（Ｘ）に対してそのまま工程（３）を行うことができる。

【0072】

本発明で得られる樹脂組成物（Ｘ）は、成形体の原料として好適に用いることができる。ここで、樹脂組成物（Ｘ）は、ペレットの形態で成形体の製造に供しても良く、あるいは、溶融状態のまま成形体の製造に供しても良い。

【0073】

［成形体及びその製造方法］
本発明で提供される成形体は、上記樹脂組成物の製造方法により得られる樹脂組成物（Ｘ）からなる。
ここで前記成形体は、上記樹脂組成物（Ｘ）を成形することにより得ることができる。言い換えると、本発明では、上記「樹脂組成物の製造方法」により得られる樹脂組成物（Ｘ）を成形する工程（４）を含む成形体の製造方法も提供されるといえる。

【0074】

前記工程（４）で行われる成形は、樹脂の成形に一般に用いられる従来公知の各種方法、例えば、射出成形などによって行うことができる。
本発明の好適な態様の１つにおいて、前記工程（４）は、前記工程（３）によって得られるペレット状の樹脂組成物（Ｘ）を成形する工程（４ａ）の形で行われる。この態様においては、ペレット状の樹脂組成物（Ｘ）の成形を、樹脂の成形に一般に用いられる各種方法によって行うことができ、これにより成形体を得ることができる。

【0075】

本発明のもう１つの好適な態様において、前記工程（４）は、上記工程（２）の直後に前記樹脂組成物（Ｘ）を成形する工程（４ｂ）の形で行われる。この態様では、上記工程（２）と前記工程（４ｂ）とは一続きのプロセスとして行われ、例えば、射出成形機を用いて行うことができる。この場合、射出成形を行う条件は、金型の温度なども含め、樹脂組成物（Ｘ）の性状、並びに、得ようとする成形体の大きさ及び形状などによって適宜設定することができる。

【0076】

本発明で得られる成形体は、高い衝撃強度を有している。このことから、本発明で得られる成形体は、日用品やレクリエーション用途など家庭用品から一般産業用途、工業用品に至る広い用途で用いられる。例えば、家電材料部品、通信機器部品、電気部品、電子部品、などが挙げられる。

【0077】

家電材料部品、通信機器部品、電気部品、電子部品の具体例としては、例えば、プリンター、パソコン、ワープロ、キーボード、ＰＤＡ（小型情報端末機）、ヘッドホンステレオ、携帯電話、電話機、ファクシミリ、複写機、ＥＣＲ（電子式金銭登録機）、電卓、電子手帳、電子辞書、カード、ホルダー、文具等の事務・ＯＡ機器；洗濯機、冷蔵庫、掃除機、電子レンジ、照明器具、ゲーム機、アイロン、炬燵などの家電機器；ＴＶ、ＶＴＲ、ビデオカメラ、ラジカセ、テープレコーダー、ミニディスク、ＣＤプレイヤー、スピーカー、液晶ディスプレイなどのＡＶ機器；コネクター、リレー、コンデンサー、スイッチ、プリント基板、コイルボビン、半導体封止材料、電線、ケーブル、トランス、偏向ヨーク、分電盤、時計などが挙げられる。

【実施例】

【0078】

以下に本発明の実施例を示すが、本発明は、下記の実施例の内容に限定されるものではない。
（原料）
下記実施例及び比較例で用いられた原料は、以下の通りである：
ポリアミド（Ａ）
ポリアミド（Ａ）として、宇部興産（株）製 １２ナイロン ＵＢＥＳＴＡ（登録商標）３０１２Ｕ（以下、「ＰＡ１２」）を使用した。

【0079】

エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）
エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１）として、三井・ダウポリケミカル（株）製ニュクレル（登録商標）（以下、「エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１－１）」）を使用した。

【0080】

エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマー（Ｂ２）
エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマー（Ｂ２）として、三井・ダウポリケミカル（株）製ハイミラン（登録商標）ＨＭ１７０６（イオンタイプ：Ｚｎ、ＭＦＲ：０．９ｇ／１０分（１９０℃、２．１６ｋｇ荷重））（以下、「アイオノマー（Ｂ２－１）」）を使用した。

【0081】

セルロース繊維（Ｃ）
セルロース繊維（Ｃ）として、モリマシナリー（株）製 乾燥セルロースナノファイバー セルフィムＰ（セルフィムは登録商標）を使用した。

【0082】

相溶化剤
相溶化剤として、三井化学（株）製、酸変性ポリプロピレンアドマー（登録商標）ＡＴ２６０６（ＭＦＲ：２２０ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）、密度９００ｋｇ／ｍ³）を使用した。

【0083】

［調製例１：マスターバッチの製造］
上記ポリアミド（ＰＡ１２）と上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１－１）と上記アイオノマー（Ｂ２－１）とを、下記表１に示す割合で配合し、溶融混練を行い、マスターバッチＭＢ１、ＭＢ２、及び、ＭＢ３をそれぞれ得た。ここで、前記溶融混練は、二軸押出機を用いて１９０℃にて行った。

【0084】

【表1】

【0085】

［実施例１］
（成形体の製造）
上記調製例１で得られたマスターバッチＭＢ３ ８０質量％と、上記セルロース繊維 １０質量％と、上記相溶化剤 １０質量％とをドライブレンドした。得られる混合物を、射出成形機（株式会社日本製鋼所社製Ｊ１００ＡＤＳ－１８０Ｕ）のホッパーにフィードし、射出成形機内で、１８０℃で溶融混練して樹脂組成物とし、この樹脂組成物を金型に射出成形して成形体を得た。このとき、成形温度を１８０℃、金型温度を６０℃、計量時のスクリュー回転数を５０ｒｐｍ、成形サイクルを約６０ｓとした。また、得られた成形体は、ランナー付きＩＳＯダンベル試験片の形状を有している。

【0086】

（評価）
上記「成形体の製造」で得られた成形体につき、ＪＩＳ Ｋ７１１１に記載の方法によりシャルピー衝撃強度の測定を行った。測定対象とする成形体として、上記「成形体の製造」で得られた成形体を切削加工してＪＩＳ Ｋ７１１１に記載のタイプ１試験片を得、このタイプ１試験片の中央にノッチ加工を施して得られるシングルノッチ試験片を用いた。

【0087】

下記表２に結果を示す。
［実施例２及び比較例２～６］
ドライブレンドに供する原料の組成を下記表２に示したものに変更したことを除き、実施例１と同様に成形体の製造及び評価を行った。

【0088】

下記表２に結果を示す。

【0089】

【表2】

【0090】

ここで、ＰＡ１２とエチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１－１）とアイオノマー（Ｂ２－１）との割合は、比較例５では上記マスターバッチＭＢ２と同様の割合となっており、比較例６では上記マスターバッチＭＢ３と同様の割合となっている。比較例５と実施例２との対比結果から、たとえＰＡ１２とエチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１－１）とアイオノマー（Ｂ２－１）との割合が同等の原料を用いたとしても、ＰＡ１２とエチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１－１）とアイオノマー（Ｂ２－１）とセルロース繊維とを一度に混合した場合には、ＰＡ１２とエチレン・不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ１－１）とアイオノマー（Ｂ２－１）とを混合して一旦マスターバッチとした後にこのマスターバッチにセルロース繊維を配合した場合と比べて、成形体としたときの衝撃強度が劣ることがわかる。

【0091】

実施例１、実施例２ともに衝撃強度が優れるが、相溶化剤を含まない実施例２のほうがより優れる。
なお、マスターバッチの粘度は、アイオノマー（Ｂ２－１）の含有量が多いほど高いため、ＭＢ３＞ＭＢ２＞ＭＢ１の関係にある。ここで、ＭＢ１であれば単独で射出成形可能であった（比較例２）が、ＭＢ２、ＭＢ３については単独での評価は不可だった。