JP2007217643A - Resin composition containing compound of single-phase dispersive inorganic fine particle and production method therefor - Google Patents

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春生 海野
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康朗 甲斐
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隆生 宇佐美
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin composition which prevents the lowering of ductility and impact resistance caused by an increased amount of fine particles added while maintaining other properties such as transparency and achieves a high level balance among various properties traditionally having a trade-off relationship with each other. <P>SOLUTION: The resin composition consists of fine particles and a resin component phase having a phase-separated structure composed of a first resin phase and a second resin phase. The fine particles are dispersed in the first resin phase and not in the second resin phase. The primary particle of the fine particle has a length of the short axis of 1-10 nm and a length of the long axis of 20-700 nm and an aspect ratio of 5-200. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、樹脂組成物、及び樹脂組成物の製造方法に関する。   The present invention relates to a resin composition and a method for producing the resin composition.

樹脂にナノサイズの無機フィラーを包含させたポリマーナノコンポジットは、樹脂に耐熱性、ガスシールド性、弾性率・表面平滑性、収縮等方性等、新たな物性を付与できるため、様々な工業分野からその技術が数多く開示されている。たとえば代表的なものとしては豊田中研の「複合材料及びその製造方法」(特許第2619046)や宇部興産他の「ポリアミド複合材料及びその製造方法(特公平7−47644)、昭和電工の「ポリオレフィン系複合材料およびその製造方法(特開平10−30039)などを挙げることができる。   Polymer nanocomposites in which nano-sized inorganic fillers are included in the resin can impart new physical properties such as heat resistance, gas shielding properties, elastic modulus / surface smoothness, shrinkage isotropy, etc. to various industrial fields Many techniques are disclosed. For example, representative examples include Toyoda Chuken's “Composite material and its manufacturing method” (Patent No. 2619046), Ube Industries and other “Polyamide composite material and its manufacturing method (Japanese Patent Publication No. 7-47644)”, Showa Denko's “Polyolefin type”. Examples thereof include a composite material and a production method thereof (Japanese Patent Laid-Open No. 10-30039).

たとえば前述の特公平7−47644では粘土鉱物フィラーのモンモリロナイトの層間にナイロンの原料カプロラクタムを含浸させて重合させ、ナイロンと充填材(モンモリロナイト)のコンポジットを得る方法である。このコンポジットは十分な機械的物性の向上が見られ、工業的に有効な樹脂材料であるが、開示された方法では樹脂と無機フィラーの選択にかなりの限定があり、様々な樹脂に、無機微粒子の特異な物性を付与できないでいた。   For example, in the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 7-47644, a nylon raw material caprolactam is impregnated between layers of a clay mineral filler montmorillonite and polymerized to obtain a composite of nylon and a filler (montmorillonite). Although this composite is a resin material that is industrially effective due to a sufficient improvement in mechanical properties, there are considerable limitations on the choice of resin and inorganic filler in the disclosed method. It was not possible to give the unique physical properties.

そこで近年、粘土鉱物フィラーに代って、ナノサイズの無機フィラーとしてシリカ、チタニア、アルミナ等の酸化物粒子、金、銀等の金属微細粒子、カーボンナノチューブ、フラーレン、シルセスキオキサンなどの機能性ナノ有機材料が広く利用されるようになった。これらは無機フィラーがミクロンサイズの二次凝集体を形成することなく、均一に分散することで、ナノ領域となるとバルクとは異なった特異な物理、化学的性質を示すため、それらユニークな特性を材料に応用する研究が各方面にて行なわれている。たとえば石原産業株式会社の「針状導電性酸化チタンおよびその製造方法」(特公平6−17231)では、ナノサイズの針状チタニア上を酸化ズズと酸化アンチモンで被覆し、導電性を高めたナノ粒子を作成し、これを塩化ビニルに含有させたコンポジットを得ることで帯電防止の樹脂材料を提供している。また、本文中には記述は無いものの高アスペクト比を有する針状の粒子を用いることで弾性率、引っ張り強度をはじめとする機械物性も大幅に向上されることが推察できる。   Therefore, in recent years, instead of clay mineral fillers, nano-sized inorganic fillers such as oxide particles such as silica, titania and alumina, fine metal particles such as gold and silver, carbon nanotubes, fullerenes, silsesquioxanes, etc. Nano organic materials have been widely used. These inorganic fillers are dispersed uniformly without forming micron-sized secondary aggregates, and in the nano region, they exhibit unique physical and chemical properties that differ from the bulk. Research applied to materials is being conducted in various fields. For example, according to “Acicular conductive titanium oxide and method for producing the same” (Japanese Patent Publication No. 6-17231) by Ishihara Sangyo Co., Ltd., nano-sized acicular titania is coated with oxides and antimony oxide to increase the conductivity. An antistatic resin material is provided by preparing particles and obtaining a composite containing the particles in vinyl chloride. In addition, although not described in the text, it can be inferred that the use of needle-like particles having a high aspect ratio significantly improves the mechanical properties such as elastic modulus and tensile strength.

また、高アスペクト比のアルミナ粒子を用いた例として、帝人の「被覆繊維状酸化アルミニウムフィラー及びこれを含む熱可塑性樹脂組成物」(特開2004−149687号)が挙げられる。かかる技術ではナノオーダレベルの粒子を用い、これをシランカップリング剤で表面処理し分散性を向上し、フィルム等コンポジット材の表面性や弾性率、軟化温度の向上を図っている。しかしながら、シランカップリング剤処理ではその反応性の点から十分な分散性が期待できず、表面性の改善は期待できても透明性の点では未だ不十分である。   Examples of using high aspect ratio alumina particles include Teijin's “Coated fibrous aluminum oxide filler and thermoplastic resin composition containing the same” (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-149687). In this technology, nano-order level particles are used, and this is surface-treated with a silane coupling agent to improve dispersibility, thereby improving the surface properties, elastic modulus, and softening temperature of a composite material such as a film. However, in the silane coupling agent treatment, sufficient dispersibility cannot be expected from the viewpoint of reactivity, and improvement in surface properties can be expected, but transparency is still insufficient.

以上のように様々な検討がなされているが、これらの無機微粒子を用いた樹脂組成物では、機械物性と透明性の双方を十分なレベルで両立することは未だできていない。   As described above, various studies have been made. However, in the resin composition using these inorganic fine particles, it has not yet been possible to achieve both mechanical properties and transparency at a sufficient level.

さらにナノサイズの無機フィラーは樹脂にユニークな特性を付与するが、思いがけないところで物性低下の原因ともなっている。たとえば上記特性を向上させるために無機フィラーの添加量を増大させた場合、樹脂組成物全体の延性が著しく低下し、力学的付加を加えた際の吸収エネルギーが低下し、特に衝撃強度が著しく低下する現象である。フィラー添加による脆化の同単に対し、一般的にマクロサイズの無機フィラーではマトリクス樹脂との界面結合力を調整することで、脱接合または引き抜きを生じきせ、破壊エネルギーを損失させることで衝撃強度を保持する手法が採られる。ナノサイズの無機フィラーではその表面エネルギーに打ち勝ち、均一分散させるためにマトリクス樹脂と強い相互作用を有する表面改質剤の使用が必須であるため、界面結合カの調整による衝撃強度の付与は難しく、未だ具体的な報告例がない。   Furthermore, nano-sized inorganic fillers impart unique properties to the resin, but it also causes physical properties to decline unexpectedly. For example, when the amount of inorganic filler added is increased to improve the above properties, the ductility of the entire resin composition is significantly reduced, the energy absorbed when mechanically added is reduced, and particularly the impact strength is significantly reduced. It is a phenomenon. In contrast to embrittlement caused by the addition of fillers, generally macro-size inorganic fillers can be debonded or pulled out by adjusting the interfacial bond strength with the matrix resin, resulting in a loss of fracture energy and impact strength. The method of holding is taken. In order to overcome the surface energy and to uniformly disperse the nano-sized inorganic filler, it is essential to use a surface modifier that has a strong interaction with the matrix resin, so it is difficult to impart impact strength by adjusting the interface bond strength, There are no specific reports yet.

特許第2619046号Japanese Patent No. 2619046 特公平7−47644号Japanese Patent Publication No.7-47644 特開平10−30039号JP-A-10-30039 特公平6−17231号JP 6-17231 特開2004−149687号JP 2004-149687

したがって、粒子が均一且つある濃度分散することで初めて発現される高弾性、低熱膨張性、裏面平滑性、透明性、可撓性の物性と樹脂組成物として用いるために必要な靭性、延性、耐衝撃性といったトレードオフ関係にある性質を高いレベルで両立することが求められている。   Therefore, high elasticity, low thermal expansion, back surface smoothness, transparency, flexible physical properties and toughness, ductility, and resistance required for use as a resin composition, which are manifested only when the particles are uniformly dispersed at a certain concentration. There is a demand for achieving a trade-off property such as impact properties at a high level.

ナノサイズの無機フィラーが均一分散した樹脂組成物において、透明性などの特性を維持したまま、無機フィラー添加量増加に伴う延性低下、耐衝撃性低下を抑制し、従来のトレードオフの関係にある諸特性を高次元にバランスさせた樹脂組成物を提供することが本発明の目的である。   In a resin composition in which nano-sized inorganic fillers are uniformly dispersed, while maintaining the properties such as transparency, it suppresses the decrease in ductility and impact resistance associated with the increase in the amount of inorganic filler added, and has a conventional trade-off relationship. It is an object of the present invention to provide a resin composition in which various properties are balanced in a high dimension.

上記目的を達成すべく、本発明は、
微粒子、第1樹脂相及び第2樹脂相の相分離構造を有する樹脂成分相から成り、
該微粒子を第1樹脂相に分散させ、並びに第2樹脂相には該微粒子が分散していない樹脂組成物であって、
該微粒子の一次粒子の短軸長さが1〜10nm、長軸長さが20〜700mm、アスペクト比が5〜200であることを特徴とする、樹脂組成物に関する。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
A resin component phase having a phase separation structure of fine particles, a first resin phase and a second resin phase,
A resin composition in which the fine particles are dispersed in the first resin phase and the fine particles are not dispersed in the second resin phase,
The primary particle of the fine particles has a minor axis length of 1 to 10 nm, a major axis length of 20 to 700 mm, and an aspect ratio of 5 to 200.

本発明によれば、第1樹脂相及び第2樹脂相の相分離構造を必須とするポリマーアロイ(または相分離型ポリマーブレンド)からなる樹脂成分相の第1樹脂相中、若しくは第1樹脂相中および第1樹脂相の第2樹脂相との相界面付近に前記無機微粒子を分散するようにしている。   According to the present invention, in the first resin phase of the resin component phase composed of a polymer alloy (or a phase-separated polymer blend) in which the phase separation structure of the first resin phase and the second resin phase is essential, or the first resin phase The inorganic fine particles are dispersed in the vicinity of the phase interface between the middle and the first resin phase with the second resin phase.

また、前記微粒子として上述したような高アスペクト比の微粒子を用いるようにしているとともに、例えば、前記樹脂成分相の任意の相を意図的に架橋構造としたり、目的とする樹脂組成物製造の際に使用する溶媒などに非溶解性としたりすることにより、前記微粒子を前記相以外の相中、及び/又は前記相以外の相の相界面付近に分散させるようにすることができる。したがって、前記樹脂成分相中の、前記微粒子が存在しない非分散相(第2樹脂相)を適宜に上記架橋構造などとすることにより、例えば前記微粒子を延性を有する成分相中に分散させないようにし、目的とする樹脂組成物の透明性などを維持しながら、その延性及び耐衝撃性を十分に高いレベルで担保することができるようになる。   Further, the fine particles having the high aspect ratio as described above are used as the fine particles. For example, an arbitrary phase of the resin component phase is intentionally formed into a crosslinked structure, or a desired resin composition is produced. The fine particles can be dispersed in the phase other than the phase and / or in the vicinity of the phase interface of the phase other than the phase. Accordingly, the non-dispersed phase (second resin phase) in which the fine particles are not present in the resin component phase has an appropriate cross-linked structure, for example, so that the fine particles are not dispersed in the ductile component phase. The ductility and impact resistance can be ensured at a sufficiently high level while maintaining the transparency of the target resin composition.

なお、特開平7−324160号公報及び特開平8−12881号公報には、ポリフェニレンエーテル系樹脂及びポリアミド系樹脂中に、陽イオン交換樹脂能を有する層状珪酸塩をホストとし、有機オニウムイオンをゲストとする層間化合物、あるいは同じく層状珪酸塩をホストし、4級アンモニウムイオンをゲストとする層間化合物を含有させることが開示されているが、このような層間化合物はアスペクト比が高くなく、異方性が低いことから、本発明のように、目的とする樹脂相中、または目的とする樹脂相中とその相界面付近、のいずれかに十分に分散させるようにすることはできない。   In JP-A-7-324160 and JP-A-8-12881, in a polyphenylene ether resin and a polyamide resin, a layered silicate having a cation exchange resin ability is used as a host, and an organic onium ion is used as a guest. It is disclosed that an intercalation compound or an intercalation compound that also hosts a lamellar silicate and has a quaternary ammonium ion as a guest is included. Therefore, as in the present invention, it cannot be sufficiently dispersed either in the target resin phase or in the target resin phase and in the vicinity of the phase interface.

特開平7−324160号JP-A-7-324160 特開平8−12881号JP-A-8-12881

以上、本発明によれば、透明性などの特性を維持したまま、無機フィラー添加量増加に伴う延性低下、耐衝撃性低下を抑制し、従来のトレードオフの関係にある諸特性を高次元にバランスさせた樹脂組成物を提供することが可能となる。   As described above, according to the present invention, while maintaining the properties such as transparency, the reduction in ductility and impact resistance due to the increase in the amount of inorganic filler added is suppressed, and various properties in the conventional trade-off relationship are increased to a higher dimension. It becomes possible to provide a balanced resin composition.

以下、本発明のその他の特徴及び利点について、発明を実施するための最良の形態に基づいて説明する。   Hereinafter, other features and advantages of the present invention will be described based on the best mode for carrying out the invention.

(微粒子)
本発明で使用する微粒子は、その一次粒子の各寸法の数平均として、短軸長さ1〜10nm、好ましくは1〜8nm、さらに好ましくは2〜7nm、長軸長さ20〜700mm、好ましくは10〜200mm、さらに好ましくは15〜200nm、アスペクト比5〜200であって、好ましくは金属酸化物粒子であって、構成する金属原子がAlを主成分とする粒子から選ばれる少なくとも一種類の粒子であり、さらに好ましくは
Al2O3・nH2O
なる一般式で表されるアルミナ粒子から構成する。
(Fine particles)
The fine particles used in the present invention have a minor axis length of 1 to 10 nm, preferably 1 to 8 nm, more preferably 2 to 7 nm, and a major axis length of 20 to 700 mm, preferably as a number average of the dimensions of the primary particles. 10 to 200 mm, more preferably 15 to 200 nm, aspect ratio 5 to 200, preferably metal oxide particles, and at least one kind of particles selected from particles in which the constituent metal atoms are mainly composed of Al And more preferably
Al 2 O 3・ nH 2 O
It consists of alumina particles represented by the general formula:

本発明の樹脂組成物において、前記微粒子はその1次粒子が凝集した状態で実際に分散していてもよい。かかる実際の分散状態の粒子(以下「分散粒子」と記す場合がある。)のサイズは、短軸長さは通常1〜50nm、長軸長さは通常20〜5000nm、アスペクト比は通常2〜200(いずれも数平均)である。かかるサイズの数平均の測定は、透過型電子顕微鏡による任意の少なくとも100個の分散粒子の像の画像解析により行う。この分散粒子の短軸長さの上限は、樹脂組成物の透明性の点で好ましくは30nm、さらに好ましくは20nmであり、該長軸長さの上限は樹脂組成物の透明性、機械的強度及び成形表面平滑性の点で好ましくは3000nm、さらに好ましくは1000nmであり、該アスペクト比の下限は樹脂組成物の機械的強度及び熱膨張係数の点で好ましくは5、さらに好ましくは10である。   In the resin composition of the present invention, the fine particles may actually be dispersed in a state where the primary particles are aggregated. The actual dispersed particles (hereinafter sometimes referred to as “dispersed particles”) have a minor axis length of usually 1 to 50 nm, a major axis length of usually 20 to 5000 nm, and an aspect ratio of usually 2 to 200 (both number average). The number average measurement of the size is performed by image analysis of an image of any at least 100 dispersed particles using a transmission electron microscope. The upper limit of the short axis length of the dispersed particles is preferably 30 nm, more preferably 20 nm in terms of transparency of the resin composition, and the upper limit of the long axis length is the transparency and mechanical strength of the resin composition. The lower limit of the aspect ratio is preferably 5 and more preferably 10 in terms of mechanical strength and thermal expansion coefficient of the resin composition.

このようなアルミナ粒子は極めて高いアスペクト比を示しているために、上述したように、目的とする樹脂組成物の樹脂成分相の、非分散相(第2樹脂相)とすべき相を、例えば架橋構造などとすることにより、前記樹脂成分相の目的とする相中、あるいは樹脂成分相の目的とする相中およびその相の界面付近に前記アルミナ粒子を無機微粒子として簡易に分散させることができるようになる。この結果、例えば前記無機微粒子を延性を有する成分相中に分散させないようにし、目的とする樹脂組成物の透明性などを維持しながら、その延性及び耐衝撃性を十分に高いレベルで担保することができるようになる。   Since such alumina particles have an extremely high aspect ratio, as described above, the phase to be the non-dispersed phase (second resin phase) of the resin component phase of the target resin composition is, for example, By adopting a crosslinked structure or the like, the alumina particles can be easily dispersed as inorganic fine particles in the target phase of the resin component phase, or in the target phase of the resin component phase and in the vicinity of the interface between the phases. It becomes like this. As a result, for example, the inorganic fine particles are not dispersed in the component phase having ductility, and the ductility and impact resistance are ensured at a sufficiently high level while maintaining the transparency of the target resin composition. Will be able to.

上述したアルミナ粒子の一般式において、式中のnがOのときは酸化アルミニウムを示し、α、γアルミナまたはβ、ρ、χ、ε、γ、κ、κ’、θ、η、δ、λ型のアルミナである。式中のnが1のときはベーマイトを表す。また式中のnが1を超えて3未満である場合はべ一マイトと非結晶構造のアルミナ水和物の混合物を示す。これは一般に疑ベーマイトと呼ばれている。さらにnが3以上では非結晶構造のアルミナ水和物を示す。本発明のアルミナ粒子はこれらのうちから選ばれる少なくとも1つであるが、結晶性や粗子安定性の面や入手の容易さからベーマイト、αアルミナ、γアルミナのいずれかが特に好ましい。   In the general formula of the alumina particles described above, when n in the formula is O, it represents aluminum oxide, and α, γ alumina or β, ρ, χ, ε, γ, κ, κ ′, θ, η, δ, λ A type of alumina. When n in the formula is 1, it represents boehmite. Further, when n in the formula is more than 1 and less than 3, it indicates a mixture of bermite and amorphous hydrated alumina. This is generally called suspicious boehmite. Further, when n is 3 or more, it indicates amorphous hydrated alumina. The alumina particles of the present invention are at least one selected from these, and boehmite, α-alumina, and γ-alumina are particularly preferable from the viewpoints of crystallinity and coarse particle stability and availability.

前記アルミナ粒子の形状は、繊維状、紡錘状、棒状、針状、筒状、柱状などの異方性を示す形状であれば特に限定されるものではない。また、不定形粒子、たとえば粒子の前駆体となる水酸化物などのゲル状物質は、水を多量に含み、水酸基封止剤の自己縮合を招くため、適さない。   The shape of the alumina particles is not particularly limited as long as the shape shows anisotropy such as a fiber shape, a spindle shape, a rod shape, a needle shape, a cylindrical shape, and a column shape. In addition, an amorphous particle, for example, a gel-like substance such as a hydroxide serving as a particle precursor, is not suitable because it contains a large amount of water and causes self-condensation of the hydroxyl group sealing agent.

また、前記アルミナ粒子は、粒子短軸の径の大ききに応じて0.5nm〜9.5nmの径、長さは粒子長軸径以下の5nm〜700nmの中空円筒を粒子内に有した中空粒子であることが好ましい。これによって、前記アルミナ粒子の比重を低減することができる。   The alumina particles are hollow particles having a hollow cylinder with a diameter of 0.5 nm to 9.5 nm and a length of 5 nm to 700 nm which is equal to or less than the particle major axis diameter depending on the size of the particle minor axis. Preferably there is. Thereby, the specific gravity of the alumina particles can be reduced.

なお、アルミナ粒子のモル数は一般式より求める。たとえばαアルミナ粒子は一般式Al2O3より分子量は101.96とする。ベーマイト粒子の場合は例外的にAlO(OH)を分子量に適用して75.98を分子量とする。 The number of moles of alumina particles is determined from the general formula. For example, α alumina particles have a molecular weight of 101.96 from the general formula Al 2 O 3 . In the case of boehmite particles, AlO (OH) is exceptionally applied to the molecular weight, and 75.98 is made the molecular weight.

また、上述したアルミナ粒子は、特定の種類のものを単独で用いることもできるが、2以上を組み合わせて用いることもできる。   Moreover, although the specific kind of alumina particle mentioned above can also be used independently, it can also be used in combination of 2 or more.

上述したアルミナ粒子は、上記結晶系、形状、サイズのものが得られれば特に限定されず、水熱合成法やゾルゲル法など一般的な方法を用いることができる。   The alumina particles described above are not particularly limited as long as the above-described crystal system, shape, and size can be obtained, and a general method such as a hydrothermal synthesis method or a sol-gel method can be used.

なお、本発明における微粒子は、上述したような高アスペクト比(高異方性)のアルミナ粒子を用いることが好ましいが、その他の材質の粒子を用いることもできる。例えば、一般的な金属酸化物粒子などを用いることができる。また、その他の金属粒子、ナノ有機材料も適用可能である。しかしながら、これらの微粒子を用いた場合に比べて上述したような高アスペクト比(高異方性)のアルミナ粒子を用いた場合の方が透明性維持、靭性及び耐衝撃性に優れる。   The fine particles in the present invention are preferably alumina particles having a high aspect ratio (high anisotropy) as described above, but particles of other materials can also be used. For example, general metal oxide particles can be used. Other metal particles and nano organic materials are also applicable. However, the use of alumina particles having a high aspect ratio (high anisotropy) as described above is superior in transparency maintenance, toughness and impact resistance compared to the case of using these fine particles.

なお、使用可能性のある金属酸化物粒子としては、酸化鉄、酸化チタン、酸化銅、酸化亜鉛、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化イットリアなどを例示することができる。この酸化物粒子の中でもシリカ、カルシア、ベーマイト、ヘマタイト、チタニアが好ましい。これらの粒子は特異な形状、機能という特徴を有しており、各方面の産業分野で有用な粒子となるからである。   Examples of metal oxide particles that can be used include iron oxide, titanium oxide, copper oxide, zinc oxide, calcium oxide, aluminum oxide, and yttria oxide. Among these oxide particles, silica, calcia, boehmite, hematite, and titania are preferable. This is because these particles have unique shapes and functions and become useful particles in various industrial fields.

また、使用可能性のある金属粒子としては、金、銀、銅、モリブデンなどの金属単体、カドミウムセレン、硫化亜鉛などの無機化合物粒子を挙げることができる。   In addition, examples of metal particles that can be used include metal simple substances such as gold, silver, copper, and molybdenum, and inorganic compound particles such as cadmium selenium and zinc sulfide.

さらに、使用可能性のあるナノ有機材料としてはカーボン、カーボンナノチューブ、フラーレン、シルセスキオキサンなど炭素、ケイ索骨格を有する化合物を例示できる。   Further, examples of usable nano-organic materials include carbon, carbon nanotubes, fullerenes, silsesquioxanes, and other compounds having carbon and siliceous skeletons.

なお、このような金属酸化物などは使用可能であれば、2種以上を合わせて用いることができるし、金属酸化物粒子、金属粒子及びナノ有機材料の2種以上を合わせて用いるようにすることもできる。   In addition, if such a metal oxide etc. can be used, it can be used in combination of 2 or more types, and 2 or more types of metal oxide particles, metal particles, and nano organic materials are used in combination. You can also.

(微粒子複合体)
本発明における微粒子は、第1樹脂相中に均一分散させるべく、粒子表面に樹脂との親和性を向上させるための分散改質剤を含むことが好ましい。
(Fine particle composite)
In order to uniformly disperse the fine particles in the present invention in the first resin phase, it is preferable to include a dispersion modifier for improving the affinity with the resin on the particle surface.

このような分散改質剤としては、硫黄原子、リン原子、カルボニル基、水酸基、および窒素原子から選ばれる少なくとも一つを有する化合物である好ましく、特に粒子表面に化学的に結合する有機スルホン酸、有機リン化合物はその分散効果が高く、特に好ましい。   Such a dispersion modifier is preferably a compound having at least one selected from a sulfur atom, a phosphorus atom, a carbonyl group, a hydroxyl group, and a nitrogen atom, and particularly an organic sulfonic acid chemically bonded to the particle surface, Organophosphorus compounds are particularly preferred because of their high dispersion effect.

上述した分散改質剤を微粒子に付加すると、結果的に得られる微粒子複合体はゾルとして得られることになるが、このゾルに対する解膠能力は、有機スルホン酸が高く、特にp−トルエンスルホン酸が最も高い。有機リン化合物は特に限定されないが、粒子表面への反応性、化合物としての安定性、入手の容易さなどの理由から、モノフェニルアシッドホスフェート、モノエチルアシッドホスフエート、モノブチルアシッドホスフェート、モノブトキシエチルアシッドホスフェート、モノベンジルアシッドホスフェートが最も望ましい。   When the above-described dispersion modifier is added to the fine particles, the resulting fine particle composite is obtained as a sol. The peptizing ability for this sol is high in organic sulfonic acid, particularly p-toluenesulfonic acid. Is the highest. The organophosphorus compound is not particularly limited, but monophenyl acid phosphate, monoethyl acid phosphate, monobutyl acid phosphate, monobutoxyethyl for reasons such as reactivity to the particle surface, stability as a compound, and availability. Most preferred are acid phosphate and monobenzyl acid phosphate.

これらの有機スルホン酸、有機リン化合物は単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。ここでいう「2種以上」とは、例えばブトキシエチルアシッドホスフェートとテトラコシルアシッドホスフェートのように化学種の異なるものを組み合わせてもよいし、また例えば(C4H9O)nP(O)(OH)3-nなる化学式で表されるブチルアシッドホスフェートにおいて、式中のnが1のものと2のものを混合して用いてもよいことを意味している。 These organic sulfonic acids and organic phosphorus compounds may be used alone or in combination of two or more. As used herein, “two or more” may be a combination of different chemical species such as butoxyethyl acid phosphate and tetracosyl acid phosphate, or, for example, (C 4 H 9 O) n P (O ) (OH) 3 -n In the butyl acid phosphate represented by the chemical formula, n means that n and 1 may be mixed and used.

なお、本発明の目的を達成することが出来る限りにおいて、前記有機リン化合物は、前記微粒子に対して、共有結合、配位相合、水素結合、静電気的な結合などのいずれの態様で結合していても良いし、前記有機リン化合物の総てがこのような態様で結合している必要はなく、少なくとも一部が結合していれば良い。   As long as the object of the present invention can be achieved, the organophosphorus compound is bonded to the fine particles in any form such as a covalent bond, a phase alignment, a hydrogen bond, and an electrostatic bond. Alternatively, it is not necessary that all the organophosphorus compounds are bonded in this manner, and at least a part of them may be bonded.

本発明の微粒子における有機スルホン酸、有機リン化合物の含有量は特に制限されない。しかしながら、微粒子複合体の固形分に対してそれぞれ0.3wt%以上が好ましく、さらに好ましくは1wt%以上である。含有量が0.3wt%以下では、後述する樹脂組成物において分散効果が十分に得られない恐れがある。
尚、有機スルホン酸、有機リン化合物の含有量は、TG-DTA、IR、NMR、GC-MSなどの装置を組み合わせて定性、定量することができる。
The contents of the organic sulfonic acid and the organic phosphorus compound in the fine particles of the present invention are not particularly limited. However, it is preferably 0.3 wt% or more, more preferably 1 wt% or more, based on the solid content of the fine particle composite. When the content is 0.3 wt% or less, there is a possibility that a sufficient dispersion effect cannot be obtained in the resin composition described later.
The content of the organic sulfonic acid and the organic phosphorus compound can be qualitatively and quantified by combining devices such as TG-DTA, IR, NMR, and GC-MS.

(樹脂組成物及びその製造方法)
本発明の樹脂組成物を製造するに際しては、最初に、前記微粒子を所定の有機溶剤中に、好ましくは上述した改質剤を付加させた後、所定の溶媒中に分散させて微粒子分散溶液を作製する。この分散溶液は上述したように一般的にはゾルとなる。
(Resin composition and production method thereof)
In producing the resin composition of the present invention, first, the fine particles are added in a predetermined organic solvent, preferably the above-described modifier, and then dispersed in the predetermined solvent to obtain a fine particle dispersion solution. Make it. As described above, this dispersion solution is generally a sol.

前記微粒子の樹脂に対する配合量は、要求特性(例えば、剛性、耐熱性及び耐熱膨張性など)が得られるような量であれば特に制限されないが、1〜60wt%であることが好ましく、さらには1〜30wt%であることが好ましい。前記微粒子の配合量が1wt%未満では、前記微粒子の配合の効果が少なく、得られる樹脂組成物の剛性・耐熱性及び耐熱膨張性などの物性の向上がほとんど認められない場合がある。また、前記微粒子の配合量が60wt%を超えると、比重の増加が無視できなくなるばかりでなく、コスト面でも不利となり、樹脂組成物のコスト及び比重が増大してしまうという問題が生じる場合がある。また、前記微粒子の含有量の増大に伴い、樹脂組成物の粘度が増大し、成形性が悪くなる項合がある。   The compounding amount of the fine particles with respect to the resin is not particularly limited as long as required characteristics (for example, rigidity, heat resistance, heat expansion resistance, etc.) can be obtained, but is preferably 1 to 60 wt%, It is preferable that it is 1-30 wt%. When the blending amount of the fine particles is less than 1 wt%, the effect of blending the fine particles is small, and improvement in physical properties such as rigidity, heat resistance, and heat expansion property of the obtained resin composition may be hardly observed. Further, if the blending amount of the fine particles exceeds 60 wt%, not only the increase in specific gravity can not be ignored, but also disadvantageous in terms of cost, there may be a problem that the cost and specific gravity of the resin composition increase. . Moreover, with the increase in the content of the fine particles, the viscosity of the resin composition increases, and the moldability may deteriorate.

樹脂組成物の製造方法としては後述する第1、第2、第3の製造方法があるが、全てに共通する条件として、例えば非分散相(第2樹脂相)の樹脂は架橋構造を有するか、若しくは樹脂組成物を製造する際に使用する溶媒に対し、極性が著しく異なるために溶解せず、さらに溶融混練時においても粒子が侵入せず、分散相(第1樹脂相)の樹脂のみ溶解するようにする。   There are first, second, and third production methods described later as methods for producing the resin composition. As a condition common to all, for example, is the resin in the non-dispersed phase (second resin phase) having a crosslinked structure? Or, it does not dissolve in the solvent used when producing the resin composition because the polarity is significantly different. Further, the particles do not enter during melt kneading, and only the resin in the dispersed phase (first resin phase) is dissolved. To do.

なお、ここでいう“架橋構造”とは熱硬化性樹脂に見られるような強固な三次元構造のみに限定されず、例えばSEBS主鎖中におけるブタジエン構造の炭素原子間二重結合の一部が開環し、生成する構造も含む。   The “crosslinked structure” here is not limited to a strong three-dimensional structure as found in a thermosetting resin. For example, a part of double bonds between carbon atoms of a butadiene structure in the SEBS main chain It also includes structures that open and form.

本発明の樹脂組成物の樹脂成分相は、第1樹脂相及び第2樹脂相の相分離構造を必須とするポリマーアロイ(または相分離型ポリマーブレンド)からなる。両相は相分離構造をとっている限りにおいて、例えば前者が連続相で後者が分散相を成す海島構造、前者が分散相で後者が連続相を成す海島構造、両者がそれぞれ連続相を成しながら相互に入り組んだいわゆるCo-continuous構造など、若しくはこれら3種の相構造が混在した複合相構造など任意の相構造をとることができる。   The resin component phase of the resin composition of the present invention is composed of a polymer alloy (or a phase-separated polymer blend) having a phase-separated structure of the first resin phase and the second resin phase. As long as both phases have a phase separation structure, for example, the former is a sea-island structure in which the latter is a dispersed phase, and the former is a sea-island structure in which the latter is a dispersed phase and the latter is a continuous phase. However, an arbitrary phase structure such as a so-called co-continuous structure intermingled with each other or a composite phase structure in which these three kinds of phase structures are mixed can be adopted.

前記相分離構造において、両相にまたがる結合分子鎖(いわゆるタイモレキュール:Tie-molecule)が存在することが界面接着力を向上させるので機械的強度の点で望ましい。かかる界面接着力を改善するタイモレキュールを実現するには公知の様々な手段が適用可能である。即ち、例えば第1樹脂相及び第2樹脂相を構成する樹脂成分(以下、それぞれ「第1樹脂成分」及び「第2樹脂成分」と記す場合がある。)を溶融混練し、いわゆるリアクティブプロセッシング(化学反応を伴う混練工程)により両者界面における共重合体を生成させる方法、各種リビング重合やマクロモノマーの手法を用いて第1樹脂成分と第2樹脂成分のブロック連鎖を共重合させる方法(この場合各ブロックは直鎖状に連鎖したブロック共重合体であっても、一方が主鎖となり他方が側鎖となるグラフト共重合体でもよい。)、一方をまずポリマー微粒子となし、これを他方の原料であるモノマーを含有する液相に分散しながら該モノマーを重合する際に該ポリマー微粒子表面の活性点が該重合反応に参加する結果として共重合体を形成する方法、などが挙げられる。   In the phase-separated structure, the presence of a binding molecular chain (so-called tie-molecule) straddling both phases is desirable in terms of mechanical strength because the interfacial adhesion is improved. Various known means can be applied to realize a timole liqueur that improves such interfacial adhesion. That is, for example, resin components constituting the first resin phase and the second resin phase (hereinafter, sometimes referred to as “first resin component” and “second resin component”, respectively) are melt-kneaded, so-called reactive processing. (A kneading step involving a chemical reaction) a method of forming a copolymer at the interface between the two, a method of copolymerizing block chains of the first resin component and the second resin component using various living polymerization and macromonomer techniques (this In this case, each block may be a linearly linked block copolymer or a graft copolymer in which one is a main chain and the other is a side chain. When the monomer is polymerized while being dispersed in the liquid phase containing the monomer as the raw material, the active site on the surface of the polymer fine particles participates in the polymerization reaction to form a copolymer. How to, and the like.

なおここでいう第1樹脂成分と第2樹脂成分は、それぞれが複数種類の原料高分子の混合物又は共重合体で構成されていてもよい。樹脂組成物の機械的物性のバランス(例えば剛性と靭性のバランス)の点で、好ましい相分離構造は第2樹脂相がゴム系樹脂(又はエラストマー類)からなるものであり、さらに好ましくはかかる第2樹脂相が前記架橋構造を有するゴム系樹脂からなるものである。   Each of the first resin component and the second resin component here may be composed of a mixture or copolymer of a plurality of types of raw material polymers. In terms of the balance of mechanical properties of the resin composition (for example, the balance between rigidity and toughness), the preferred phase separation structure is such that the second resin phase is made of a rubber-based resin (or elastomer), and more preferably Two resin phases consist of rubber-type resin which has the said crosslinked structure.

前記相分離構造を有するポリマーアロイ系としては、以下列挙する公知系が具体的に例示できる。即ちアクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂(ABS樹脂)、耐熱アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂(MUH樹脂)、アクリロニトリルエチレンスチレン樹脂(AES樹脂)、アクリロニトリルアクリレートスチレン樹脂(AAS樹脂)、塩素化ポリエチレン-アクリロニトリル-スチレン共重合体(ACS樹脂)、ハイインパクトポリスチレン樹脂(HIPS樹脂)、塩化ビニル/メチルメタクリレートブタジエンスチレン樹脂(PVC/MBS樹脂)、ポリ塩化ビニル/無水マレイン酸共重合体ポリスチレン樹脂(PVC/PS-MAH樹脂)、ポリ塩化ビニル/アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂(PVC/ABS樹脂)、ポリカーボネート/アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂(PC/ABS樹脂)、アクリロニトリルブタジエンスチレン/ポリブチレンテレフタレート(ABS/PBT樹脂)、アクリロニトリルブタジエンスチレン/親水性樹脂(ABS/親水性樹脂)などのスチレン共重合系ポリマーアロイ、ポリメチルメタクリレート/ポリスチレンブロック共重合体やポリ塩化ビニル/ポリアクリレート樹脂(PVC/ポリアクリレート樹脂)などのアクリル樹脂系ポリマーアロイ、ポリフェニレンエーテル/ポリスチレン樹脂(PPE/PSt樹脂)やポリフェニレンエーテル/ハイインパクトポリスチレン樹脂(PPE/HIPS樹脂)などのPPE/ポリスチレン系ポリマーアロイ、ポリアミド66/エチレンプロピレンゴム樹脂(PA66/EPR樹脂)、ポリアミド66/カルボン酸変性エチレンプロピレンゴム樹脂(PA66/カルボン酸変性EPR樹脂)、ポリアミド6/カルボン酸変性エチレンプロピレンゴム樹脂(PA6/カルボン酸変性EPR樹脂)などのゴムタフ化ナイロン系ポリマーアロイ、ポリフェニレンエーテル/ポリアミド66樹脂(PPE/PA66樹脂)、ポリフェニレンエーテル/ポリアミド6樹脂(PPE/PA6樹脂)、ポリフェニレンエーテル/スチレン-エチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体(略称SEBSゴム)/ポリアミド66樹脂(PPE/SEBS/PA66樹脂)、ポリフェニレンエーテル/SEBSゴム/ポリアミド6樹脂(PPE/SEBS/PA6樹脂)、ポリフェニレンエーテル/カルボン酸変性SEBSゴム/ポリアミド66樹脂(PPE/カルボン酸変性SEBS/PA66樹脂)、ポリフェニレンエーテル/エポキシ変性SEBSゴム/ポリアミド66樹脂(PPE/エポキシ変性SEBS/PA66樹脂)、前記SEBSゴムを当業者に公知の類似のスチレン系熱可塑性エラストマー(例えばスチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体であるSBSゴム、スチレン-エチレン-プロピレンブロック共重合体であるSEPゴム、若しくはこれらのカルボン酸変性品やエポキシ変性品)で置き換えたゴムタフ化されていてもよいPPE/PA系ポリマーアロイ、ポリエチレン/特殊ポリアミド樹脂(PE/特殊ナイロン樹脂)、ポリアミド6/ポリスチレン樹脂(PA6/PS樹脂)、ポリアミド6/ポリエチレンテレフタレート樹脂(PA6/PET樹脂)、ポリアミド6/共重合ポリエチレンテレフタレート樹脂(PA6/共重合PET樹脂)などのその他のナイロン系ポリマーアロイ、ポリブチレンテレフタレート/ポリカーボネート樹脂(PBT/PC樹脂)やポリエチレンテレフタレート/ポリカーボネート樹脂(PET/PC樹脂)などのポリエステル/PC系ポリマーアロイ、ポリエチレンテレフタレート/ポリスチレン樹脂(PET/PS樹脂)やポリブチレンテレフタレート/ポリエチレンテレフタレート樹脂(PBT/PET樹脂)などのポリエステル系ポリマーアロイ、ポリプロピレン(以下PPと略記)ブロックコポリマーやPP/エチレンプロピレンゴム樹脂(PP/EPR樹脂)などのPP系ポリマーアロイ、ポリアセタール/ポリウレタン樹脂(POM/PU樹脂)などのPOM系ポリマーアロイ、特殊デンプン/ポリビニルアセテート樹脂(特殊デンプン/PVA樹脂)などのPVA系ポリマーアロイなどが挙げられる。   Specific examples of the polymer alloy system having the phase separation structure include the following known systems. That is, acrylonitrile butadiene styrene resin (ABS resin), heat-resistant acrylonitrile butadiene styrene resin (MUH resin), acrylonitrile ethylene styrene resin (AES resin), acrylonitrile acrylate styrene resin (AAS resin), chlorinated polyethylene-acrylonitrile-styrene copolymer (ACS) Resin), high impact polystyrene resin (HIPS resin), vinyl chloride / methyl methacrylate butadiene styrene resin (PVC / MBS resin), polyvinyl chloride / maleic anhydride copolymer polystyrene resin (PVC / PS-MAH resin), polychlorinated Vinyl / acrylonitrile butadiene styrene resin (PVC / ABS resin), polycarbonate / acrylonitrile butadiene styrene resin (PC / ABS resin), acrylonitrile butadiene styrene / polybutylene terephthalate (ABS / PB) T resin), styrene copolymer polymer alloys such as acrylonitrile butadiene styrene / hydrophilic resin (ABS / hydrophilic resin), polymethyl methacrylate / polystyrene block copolymer and polyvinyl chloride / polyacrylate resin (PVC / polyacrylate resin) ) And other acrylic resin polymer alloys, PPE / polystyrene polymer alloys such as polyphenylene ether / polystyrene resin (PPE / PSt resin) and polyphenylene ether / high impact polystyrene resin (PPE / HIPS resin), polyamide 66 / ethylene propylene rubber resin (PA66 / EPR resin), polyamide 66 / carboxylic acid modified ethylene propylene rubber resin (PA66 / carboxylic acid modified EPR resin), polyamide 6 / carboxylic acid modified ethylene propylene rubber resin (PA6 / carboxylic acid modified EPR resin) Nylon polymer alloy, polyphenylene ether / polyamide 66 resin (PPE / PA66 resin), polyphenylene ether / polyamide 6 resin (PPE / PA6 resin), polyphenylene ether / styrene-ethylene-butadiene-styrene block copolymer (abbreviated as SEBS rubber) ) / Polyamide 66 resin (PPE / SEBS / PA66 resin), polyphenylene ether / SEBS rubber / polyamide 6 resin (PPE / SEBS / PA6 resin), polyphenylene ether / carboxylic acid modified SEBS rubber / polyamide 66 resin (PPE / carboxylic acid modified) SEBS / PA66 resin), polyphenylene ether / epoxy modified SEBS rubber / polyamide 66 resin (PPE / epoxy modified SEBS / PA66 resin), and similar styrene-based thermoplastic elastomers known to those skilled in the art (for example, styrene-butadiene-). SBS rubber, which is a styrene block copolymer, styrene-ethylene SPE rubber, which is a lene-propylene block copolymer, or PPE / PA polymer alloy, PE / special polyamide resin (PE / special polyamide) that may be replaced by rubber to be replaced with these carboxylic acid-modified or epoxy-modified products) Nylon resin), polyamide 6 / polystyrene resin (PA6 / PS resin), polyamide 6 / polyethylene terephthalate resin (PA6 / PET resin), polyamide 6 / copolymerized polyethylene terephthalate resin (PA6 / copolymerized PET resin) and other nylons -Based polymer alloys, polyester / PC-based polymer alloys such as polybutylene terephthalate / polycarbonate resin (PBT / PC resin) and polyethylene terephthalate / polycarbonate resin (PET / PC resin), polyethylene terephthalate / polystyrene resin (PET / PS resin) and poly Butylene Tele Polyester polymer alloys such as talate / polyethylene terephthalate resin (PBT / PET resin), PP polymer alloys such as polypropylene (hereinafter abbreviated as PP) block copolymer and PP / ethylene propylene rubber resin (PP / EPR resin), polyacetal / polyurethane POM polymer alloys such as resin (POM / PU resin) and PVA polymer alloys such as special starch / polyvinyl acetate resin (special starch / PVA resin) can be used.

中でもポリカーボネート系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、非晶性オレフィン系樹脂、ゴム系樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂、またはこれら樹脂の繰り返し単位構造のブロック若しくはグラフト共重合体を含むポリマーアロイを用いることが本発明である樹脂組成物の透明性維持、耐衝撃性向上などの点から好ましいものである。   Among them, at least one resin selected from polycarbonate resin, methacrylic resin, polyester resin, styrene resin, amorphous olefin resin, and rubber resin, or a block or graft copolymer having a repeating unit structure of these resins It is preferable to use a polymer alloy containing, from the viewpoint of maintaining the transparency of the resin composition according to the present invention and improving impact resistance.

なお上述した微粒子、分散相(第1樹脂相)、非分散相(第2樹脂相)の各々の屈折率差が0.05以下であることが好ましく、さらには0.03以下、またはさらに0.01以下であることが好ましい。   The difference in refractive index between the fine particles, dispersed phase (first resin phase), and non-dispersed phase (second resin phase) is preferably 0.05 or less, more preferably 0.03 or less, or even 0. .01 or less is preferable.

次に、本発明の樹脂組成物の上述した第1の製造方法から第3の製造方法について説明する。   Next, the first to third manufacturing methods described above for the resin composition of the present invention will be described.

第1の製造方法としては、前記微粒子を所定の有機溶媒中に配合及び混合して、前記微粒子が分散した微粒子分散溶液を作製する。この微粒子には、上述したように分散改質剤を付加することができる。また、前記分散溶液は、この分散改質剤の付加や配合量などに応じて、適宜ゾルなどの形態を採る。   As a first production method, the fine particles are blended and mixed in a predetermined organic solvent to prepare a fine particle dispersion solution in which the fine particles are dispersed. A dispersion modifier can be added to the fine particles as described above. Further, the dispersion solution appropriately takes a form of sol or the like according to the addition of the dispersion modifier and the blending amount.

次いで、前記微粒子分散溶液と、別途準備したポリマーアロイとを混合し、溶融混練することにより、前記微粒子が均一に分散した目的とする樹脂組成物を得る。混練機は、二軸押出成形機、真空微量混練押出機、ラボプラストミル等を用いることができ、前記金属酸化物粒子複合体の種類、分散させている溶媒の種類により選択決定する。   Next, the fine particle dispersion solution and a separately prepared polymer alloy are mixed and melt-kneaded to obtain a desired resin composition in which the fine particles are uniformly dispersed. As the kneader, a twin screw extruder, a vacuum micro-kneader extruder, a lab plast mill, or the like can be used, which is selected and determined depending on the type of the metal oxide particle composite and the type of solvent being dispersed.

第2の製造方法としては、最初に第1の製造方法と同様にして、前記微粒子を所定の有機溶媒中に配合及び混合して、前記微粒子が分散した微粒子分散溶液を作製する。次いで、この分散溶液と樹脂モノマーとを混合し、その後、前記樹脂モノマーを重合させることにより、前記樹脂組成物を得る。本方法は、例えばアクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂(ABS樹脂)、耐熱アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂(MUH樹脂)、メチルメタクリレートブタジエンスチレン樹脂(MBS樹脂)、アクリロニトリルエチレンスチレン樹脂(AES樹脂)、アクリロニトリルアクリレートスチレン樹脂(AAS樹脂)、塩素化ポリエチレンアクリロニトリル-スチレン共重合体(ACS樹脂)を合成する工程中の何れかにおいて、前記微粒子複合体分散ゾルを混合する。   As a second production method, first, as in the first production method, the fine particles are blended and mixed in a predetermined organic solvent to produce a fine particle dispersion solution in which the fine particles are dispersed. Next, the dispersion solution and the resin monomer are mixed, and then the resin monomer is polymerized to obtain the resin composition. This method includes, for example, acrylonitrile butadiene styrene resin (ABS resin), heat-resistant acrylonitrile butadiene styrene resin (MUH resin), methyl methacrylate butadiene styrene resin (MBS resin), acrylonitrile ethylene styrene resin (AES resin), acrylonitrile acrylate styrene resin (AAS resin). ), In any of the steps of synthesizing the chlorinated polyethylene acrylonitrile-styrene copolymer (ACS resin), the fine particle composite dispersion sol is mixed.

更に、分散相(第1樹脂相)の樹脂単独に対して微粒子複合体を分散させた樹脂組成物を原料とし、これに非分散相(第2樹脂相)の樹脂をブレンドしてもよい。   Furthermore, a resin composition in which a fine particle composite is dispersed in a resin alone in a dispersed phase (first resin phase) may be used as a raw material, and a resin in a non-dispersed phase (second resin phase) may be blended therewith.

この方法において、特にポリカーボネート系樹脂組成物を製造する場合、2価フェノール及びホスゲン間の縮合反応である、いわゆるホスゲン法、又は炭酸ジエステルと2価フェノールのエステル交換反応である、いわゆるエステル交換法などの方法で前記重合を行う。   In this method, particularly when producing a polycarbonate-based resin composition, a so-called phosgene method, which is a condensation reaction between a dihydric phenol and phosgene, or a so-called transesterification method, which is a transesterification reaction between a carbonic diester and a dihydric phenol. The polymerization is carried out by the method.

2価フェノールとしては、2,2-ビス(4-ヒドロキシジフェニル)プロパン(通称:ビスフェノールA)、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)フェニルメタン、ビス(3,5-ジメチル-4-セドロキシフェニル)メタン、1-フェニル-1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、2,2-ビス(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン、4,4’-ジヒドロキシベンゾフェノンが好ましく、より好ましくは2,2-ビス(4セドロキシジフェニル)プロパン、1,1-ビス(4セドロキシフェニル)-3,3,5-トリメチルシクロへキサンである。これらの2価フェノールはそれぞれ単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。   Examples of dihydric phenols include 2,2-bis (4-hydroxydiphenyl) propane (common name: bisphenol A), bis (4-hydroxyphenyl) methane, bis (4-hydroxyphenyl) phenylmethane, and bis (3,5- Dimethyl-4-sedoxyphenyl) methane, 1-phenyl-1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, 2,2-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) propane, 1,1bis (4-Hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane, bis (4-hydroxyphenyl) sulfone, and 4,4′-dihydroxybenzophenone are preferable, and 2,2-bis (4cedoxydiphenyl) propane is more preferable. 1,1-bis (4 cedoxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane. These dihydric phenols may be used alone or in combination of two or more.

炭酸ジエステルとしては、ジフェニルカーボネートなどのジアリールカーボネートや、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートなどのジアルキルカーボネートが挙げられる。   Examples of the carbonic acid diester include diaryl carbonates such as diphenyl carbonate, and dialkyl carbonates such as dimethyl carbonate and diethyl carbonate.

その他、メタクリル樹脂系モノマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、n−アミル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸エステル類、(メタ)アクリロニトリルや(メタ)アクリルアミド類などが挙げられる。これらモノマーは、1種単独または2種類以上を混合して用いてもよいが、透明性、剛性、硬度等のバランスからメチルメタクリレートが主成分であることが好ましい。より好ましくは、上記不飽和単量体と共重合しうるもう一方の単量体全量に対してメチルメタクリレートが70質量%以上である。   Other methacrylic resin monomers include, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, and n-amyl (meth) acrylate. , Isoamyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, octadecyl (meth) acrylate, octadecyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) ) Acrylate, phenyl (meth) acrylate, (meth) acrylic esters such as benzyl (meth) acrylate, (meth) acrylonitrile, (meth) acrylamides and the like. These monomers may be used alone or in combination of two or more, but it is preferable that methyl methacrylate is the main component from the balance of transparency, rigidity, hardness and the like. More preferably, methyl methacrylate is 70% by mass or more based on the total amount of the other monomer copolymerizable with the unsaturated monomer.

第3の製造方法としては、最初に第1の製造方法と同様にして、前記微粒子を所定の有機溶媒中に配合及び混合して、前記微粒子が分散した微粒子分散溶液を作製する。次いで、この分散溶液と、所定の樹脂成分相を含む有機溶媒とを混合攪拌し、高温減圧下において溶媒のみをすばやく留去し、前記微粒子複合体が均一に分散した、目的とする樹脂組成物を得る。溶剤減量とともに溶液の粘度が上昇するが、攪拌出来なくなるまで攪拌を継続する。これによって、前記樹脂組成物中における前記微粒子複合体を、凝集させることなくより均一に分散させることができるようになる。   As a third production method, first, as in the first production method, the fine particles are blended and mixed in a predetermined organic solvent to produce a fine particle dispersion solution in which the fine particles are dispersed. Subsequently, this dispersion solution and an organic solvent containing a predetermined resin component phase are mixed and stirred, and only the solvent is quickly distilled off under high temperature and reduced pressure, whereby the desired resin composition is uniformly dispersed. Get. Stirring is continued until the viscosity of the solution increases as the solvent decreases, but stirring is no longer possible. Accordingly, the fine particle composite in the resin composition can be more uniformly dispersed without agglomeration.

以下、実施例および比較例により本発明の実施の形態を詳細に説明する。本発明はこれらに限定されるものではない。なお、本発明において採用した分析方法および分析機器は下記の通りである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples. The present invention is not limited to these. In addition, the analysis method and analysis instrument which were employ | adopted in this invention are as follows.

(1)粒子形状、粒子径、樹脂組成物中の粒子分散性
透過型電子顕微鏡(TEM)にて、粒子形状、分散度合いを観察した。
<観察方法(粒子形状)>
ゾル試料を純水(2段蒸留水)にて希釈後、超音波洗浄器にて15分間かけた。その後銅メッシュ上の親水処理済カーボン被覆コロジオン膜に試料を塗布し、乾燥させ観察試料を準備した。透過型電子顕微鏡にてその試料の電子顕微鏡像を120KV、70mA、10万倍にて撮影して、観察した。
・TEM用銅メッシュ:マイクログリット150-Bメッシュ、カーボン補強済み 応研商事株式会社
・透過型電子顕微鏡:JEOLJEM-1200EXII 日本電子株式会社
<観察方法(粒子径)>
透過型電子顕微鏡にて撮影した写実を市販のスキャナーで電子データとして取り込み、市販のパソコン上で長さを測るソフトを用いて粒子径を測定した。短軸径、長軸径、厚さ、一辺の長さ共にそれぞれ無作為に100個体選び、測定した。
ソフト名:Scion Image for Whindows(登録商標)Scion corp.
<観察方法(樹脂組成物中の粒子分散性)>
樹脂組成物のバルク試料を四酸化オスミウムにて染色固定後、超薄切片作成装置であるクライオウルトラミクロトームにより冷凍切断して観察試料を準備した。透過型電子顕微鏡にてその試料の電子顕微鏡像を200kV、5000、2万、10万倍にて撮影して、観察した。
・TEM用銅メッシュ:マイクログリット150-Bメッシュ、カーボン補強済み 応研商事株式会社
・透過型電子顕微鏡:H-800 株式会社日立製作所
(1) Particle shape, particle diameter, particle dispersibility in resin composition The particle shape and degree of dispersion were observed with a transmission electron microscope (TEM).
<Observation method (particle shape)>
The sol sample was diluted with pure water (two-stage distilled water) and then subjected to 15 minutes with an ultrasonic cleaner. Thereafter, a sample was applied to a hydrophilically treated carbon-coated collodion film on a copper mesh and dried to prepare an observation sample. An electron microscope image of the sample was taken with a transmission electron microscope at 120 KV, 70 mA, 100,000 times, and observed.
-Copper mesh for TEM: Micro Grit 150-B mesh, carbon reinforced Oken Shoji Co., Ltd.-Transmission electron microscope: JEOLJEM-1200EXII JEOL Ltd. <Observation method (particle size)>
A photograph taken with a transmission electron microscope was captured as electronic data with a commercially available scanner, and the particle size was measured using a software for measuring the length on a commercially available personal computer. Random axis diameter, major axis diameter, thickness and length of one side were selected and measured at random for 100 individuals.
Software name: Scion Image for Whindows (registered trademark) Scion corp.
<Observation Method (Particle Dispersibility in Resin Composition)>
A bulk sample of the resin composition was stained and fixed with osmium tetroxide, and then frozen and cut with a cryoultramicrotome, which was an ultrathin section preparation device, to prepare an observation sample. An electron microscope image of the sample was photographed at 200 kV, 5000, 20,000, and 100,000 times with a transmission electron microscope and observed.
-Copper mesh for TEM: Micro Grit 150-B mesh, carbon reinforced Oken Shoji Co., Ltd.-Transmission electron microscope: H-800 Hitachi, Ltd.

(2)アルミナの同定
粉末X線回折装置を用いた。
<観察方法>
試料を測定用無反射板に圧粉することにより、これを観察試料とし、X線解析装置にて測定し、アルミナのJCPDS(Joint Committee on Powder Diffraction Standards)と比較することにより同定した。
・X線解析装置:RINT-2000理学電機
(2) Identification of alumina A powder X-ray diffractometer was used.
<Observation method>
The sample was compacted on a non-reflective plate for measurement. This was used as an observation sample, measured with an X-ray analyzer, and identified by comparing with JCPDS (Joint Committee on Powder Diffraction Standards) of alumina.
-X-ray analyzer: RINT-2000 Rigaku Electric

(3)粒子表面改質量の定性、定量
TG-DTA、IR、NMRを用いて行なった。
・TG-DTA:TG-DTA20セイコーインスツルメンツ
<分析条件>
測定温度:室温〜900℃、昇温速度10℃/分
・NMR:JNMLA-400 日本電子、1H、19Cを測定した。測定溶媒CDC13
(3) Qualitative and quantitative determination of particle surface modification
This was performed using TG-DTA, IR, and NMR.
・ TG-DTA: TG-DTA20 Seiko Instruments <Analysis conditions>
Measurement temperature: room temperature to 900 ° C., heating rate 10 ° C./min. NMR: JNMLA-400 JEOL, 1 H, 19 C were measured. Measuring solvent CDC1 3

(4)機械的物性、光学的物性測定
得られた樹脂組成物を乾燥して粒状にし、加熱プレス成形して厚さ2mmの試験片フィルムを得る。得られたシートについてヘイズ値、曲げ弾性率、熱線膨張係数、IZOD衝撃強度を測定した。
・ヘイズ値は、ヘイズメーター(村上色彩研究所製 HM-65)で計測した。
・曲げ弾性率は、オートグラフ(島津製作所(株)製DSC-10T)で計測した。
・熱線膨張係数は、熱機械測定装置(セイコー電子工業(株)製TMA120Cまたはディラトメータ(ブルカーエイエックスエス社製T5000))で計測した。
・IZOD衝撃強度は、IZOD衝撃試験装置(安田精機社製95-LFR)で切欠き入り、
23℃にて測定した。
(4) Measurement of mechanical physical properties and optical physical properties The obtained resin composition is dried and granulated, followed by hot press molding to obtain a test piece film having a thickness of 2 mm. The obtained sheet was measured for haze value, flexural modulus, thermal expansion coefficient, and IZOD impact strength.
-Haze value was measured with a haze meter (HM-65 manufactured by Murakami Color Research Laboratory).
-Flexural modulus was measured with an autograph (DSC-10T manufactured by Shimadzu Corporation).
-The thermal expansion coefficient was measured with a thermomechanical measuring device (TMA120C manufactured by Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd. or dilatometer (T5000 manufactured by Bruker AXS)).
・ IZOD impact strength is notched with an IZOD impact tester (Yasuda Seiki 95-LFR)
Measured at 23 ° C.

(5)粒子の合成
A.針状ベーマイト粒子
機械攪拌機を備えたテフロン(登録商標)製ビーカーに塩化アルミニウム六水和物(2.0M,40ml,25℃)を入れ、恒温槽で10℃に保ちつつ、攪拌(700rpm)しながら水酸化ナトリウム(5.10M,40ml,25℃)を約6分かけて滴下した。滴下終了後さらに10分間攪拌を続け、攪拌終了後、溶液のpHを測定した(pH=7.08)。溶液をテフロンライナーを備えたオートクレーブに代えて密栓し、オーブンで120℃、24時間経時させた(第1の熱処理)。第1の熱処理の終了後、前記オートクレープをオイルバスへ移し、180℃、30分間加熱した(第2の熱処理)。第2の熱処理終了後、前記オートクレープを流水へ入れ、急速冷却(約10℃)をした(第3の熱処理)。第3の熱処理終了後、前記オートクレープを再びオーブンへ入れ150℃で、1日加熱を続けた(第4の熱処理)。その後、前記オートクレープを流水で冷やし、遠心分離(30000rpm,30min)で上澄み除去後、遠心水洗3回、水メタノール混合溶液(体積比水:メタノール、0.5:9.5)遠心洗浄を1回行った。その後、凍結乾燥機を用いて乾燥させることにより無色結晶(A)を得た。
(5) Particle synthesis
A. Place aluminum chloride hexahydrate (2.0M, 40ml, 25 ℃) in a Teflon (registered trademark) beaker equipped with an acicular boehmite particle mechanical stirrer and keep stirring at 700 ℃ in a constant temperature bath (700rpm) Sodium hydroxide (5.10M, 40ml, 25 ° C) was added dropwise over about 6 minutes. Stirring was continued for another 10 minutes after the completion of dropping, and the pH of the solution was measured after the stirring was finished (pH = 7.08). The solution was sealed in place of an autoclave equipped with a Teflon liner and aged in an oven at 120 ° C. for 24 hours (first heat treatment). After completion of the first heat treatment, the autoclave was transferred to an oil bath and heated at 180 ° C. for 30 minutes (second heat treatment). After completion of the second heat treatment, the autoclave was put into running water and rapidly cooled (about 10 ° C.) (third heat treatment). After completion of the third heat treatment, the autoclave was again placed in an oven and heated at 150 ° C. for one day (fourth heat treatment). Thereafter, the autoclave was cooled with running water, and the supernatant was removed by centrifugation (30000 rpm, 30 min), followed by centrifugal water washing 3 times and water methanol mixed solution (volume ratio water: methanol, 0.5: 9.5) centrifugal washing once. Thereafter, colorless crystals (A) were obtained by drying using a freeze dryer.

この無色結晶(A)はX線回折の結果、針状ベーマイトであることが判明した。また、TEMを用いて粒子のサイズを調べたところ、長軸長さ125±13nm、短軸長さ(径)5.2±0.6nm、アスベクト比が約20の針状であることが判明した。   As a result of X-ray diffraction, the colorless crystal (A) was found to be acicular boehmite. Further, when the size of the particles was examined using TEM, it was found that the particles had a needle shape with a major axis length of 125 ± 13 nm, a minor axis length (diameter) of 5.2 ± 0.6 nm, and an aspect ratio of about 20.

(6)無機微粒子複合体(分散ゾル)の合成
B.針状ベーマイト粒子複合体(分散溶液)
上記(A)にて得た針状ベーマイト粒子をテトラヒドロフラン(和光純薬工業株式会社)に添加し、粒子10wt%の分散溶液としたものをよく攪拌した後、超音波分散機に40分間かけた。そこヘパラトルエンスルホン酸−水和物(和光純薬工業株式会社製)を粒子重量に対して15wt%の割合で添加し、よく攪拌した後、超音波分散機に90分間かけた。その後、得られた溶液をさらに高圧乳化装置で50MPaの圧力で処理することにより、テトラヒドロフランに分散した針状ベーマイト粒子複合体分散溶液(A)を得ることができた。また、前記分散溶液を濃縮、乾燥し、TG-DTAを用いて粒子上に吸着している改質剤量を確認すると、粒子重量に対して14wt%であった。
(6) Synthesis of inorganic fine particle composite (dispersed sol)
B. Acicular boehmite particle composite (dispersion solution)
The needle boehmite particles obtained in (A) above were added to tetrahydrofuran (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and the resulting dispersion solution of 10 wt% of the particles was thoroughly stirred and then subjected to an ultrasonic disperser for 40 minutes. . Heparatoluenesulfonic acid hydrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added at a ratio of 15 wt% with respect to the particle weight, and after stirring well, it was put on an ultrasonic disperser for 90 minutes. Thereafter, the obtained solution was further treated with a high-pressure emulsifier at a pressure of 50 MPa, whereby a needle-like boehmite particle complex dispersion solution (A) dispersed in tetrahydrofuran could be obtained. Further, when the dispersion was concentrated and dried, and the amount of the modifier adsorbed on the particles was confirmed using TG-DTA, it was 14 wt% with respect to the weight of the particles.

C.針状ベーマイト粒子複合体(分散溶液)
上記(B)の分散溶液作製工程において、パラトルエンスルホン酸−水和物に代えて、モノブトキシエチルアシッドホスフェート(城北化学工業製)を用い、その添加量を粒子重量に対して11wt%とした以外は、同様の操作を行い、分散溶液(C)を得た。また、前記分散溶液を濃縮、乾燥し、TG-DTAを用いて粒子上に吸着している改質剤量を確認すると、粒子重量に対して10wt%であった。
C. Acicular boehmite particle composite (dispersion solution)
In the dispersion solution preparation step (B) above, monobutoxyethyl acid phosphate (manufactured by Johoku Chemical Industry Co., Ltd.) was used instead of paratoluenesulfonic acid-hydrate, and the amount added was 11 wt% with respect to the particle weight. Except for the above, the same operation was performed to obtain a dispersion solution (C). The dispersion was concentrated and dried, and the amount of modifier adsorbed on the particles was confirmed using TG-DTA.

D.針状ベーマイト粒子複合体(分散溶液)
上記(B)の分散溶液作製工程において、パラトルエンスルホン酸−水和物に代えて、モノベンジルアシッドホスフェートを用い、その添加量を粒子重量に対して13wt%とした以外は、同様の操作を行い、分散溶液(D)を得た。また、前記分散溶液を濃縮、乾燥し、TG-DTAを用いて粒子上に吸着している改質剤量を確認すると、粒子重量に対して12wt%であった。
D. Acicular boehmite particle composite (dispersion solution)
In the dispersion solution preparation step (B) above, the same operation was performed except that monobenzyl acid phosphate was used instead of paratoluenesulfonic acid hydrate and the addition amount was 13 wt% with respect to the particle weight. And a dispersion solution (D) was obtained. The dispersion was concentrated and dried, and the amount of the modifier adsorbed on the particles was confirmed using TG-DTA.

E.ベーマイト粒子複合体(分散溶液)
サンゴバン・セラミック・マテリアルズ株式会社製ベーマイトCAM9010の粉末をテトラヒドロフランに添加し、粒子10wt%の分散溶液としたものをよく攪拌した後、超音波分散機に40分間かけた。そこヘパラトルエンスルホン酸−水和物を粒子重量に対して15wt%の割合で添加し、よく攪拌した後、超音波分散機に90分間かけた。その後、得られた溶液をさらに高圧乳化装置で50MPaの圧力で処理し、分散溶液(E)を得た。この分散溶液は懸濁状態であった。また、前記分散溶液を濃縮、乾燥し、TG-DTAを用いて粒子上に吸着している改質剤量を確認すると、粒子重量に対して13wt%であった。
尚、CAM9010は、長軸径約90nm、短軸径11-15nmのサイズでちょうどラグビーボール形状を呈している。TEM観測結果より、粒子は単独で存在するのではなく、4、5個の数珠繋ぎになっていることが確認された。

F.ガラス繊維(分散溶液)
サンゴバン・セラミック・マテリアルズ株式会社製ガラス繊維サーフェストランドREV4(直径13μm、長さ70μm)をテトラヒドロフラン(和光純薬工業株式会社製)に添加し、粒子10wt%の分散溶液としたものをよく攪拌した後、超音波分散機に40分間かけ、分散溶液(F)を得た。この混合溶液は懸濁状態であった。
E. Boehmite particle composite (dispersion solution)
A powder of boehmite CAM9010 manufactured by Saint-Gobain Ceramic Materials Co., Ltd. was added to tetrahydrofuran, and the resulting dispersion solution of 10 wt% particles was thoroughly stirred, and then applied to an ultrasonic disperser for 40 minutes. Thereto heparatoluenesulfonic acid hydrate was added at a ratio of 15 wt% with respect to the particle weight, and after stirring well, it was put on an ultrasonic disperser for 90 minutes. Thereafter, the obtained solution was further treated with a high-pressure emulsifier at a pressure of 50 MPa to obtain a dispersion solution (E). This dispersion was in a suspended state. Further, when the dispersion was concentrated and dried, and the amount of the modifier adsorbed on the particles was confirmed using TG-DTA, it was 13 wt% with respect to the weight of the particles.
The CAM9010 has a major axis diameter of about 90 nm and a minor axis diameter of 11-15 nm, and has a rugby ball shape. From the TEM observation results, it was confirmed that the particles do not exist by themselves, but are connected by 4 or 5 beads.

F. Glass fiber (dispersion solution)
Glass fiber surface strand REV4 (diameter 13μm, length 70μm) manufactured by Saint-Gobain Ceramic Materials Co., Ltd. was added to tetrahydrofuran (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and a dispersion solution of 10 wt% particles was thoroughly stirred. Thereafter, it was put on an ultrasonic disperser for 40 minutes to obtain a dispersion solution (F). This mixed solution was in a suspended state.

G.シリカ粒子(分散溶液)
日産化学株式会社製コロイダルシリカMEK-ST(直径10-20nm)をテトラヒドロフラン(和光純薬工業株式会社製)に添加し、粒子10wt%の分散溶液としたものをよく攪拌した後、超音波分散機に40分間かけた。そこヘパラトルエンスルホン酸−水和物を粒子重量に対して15wt%の割合で添加し、よく攪拌した後、超音波分散機に90分間かけた。その後、得られた溶液をさらに高圧乳化装置で60MPaの圧力で処理し、分散溶液(G)を得た。この分散溶液は懸濁状態であった。また、前記分散溶液を濃縮、乾燥し、TG-DTAを用いて粒子上に吸着している改質剤量を確認すると、粒子重量に対して12wt%であった。
G. Silica particles (dispersion solution)
After adding colloidal silica MEK-ST (diameter: 10-20nm) manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd. to tetrahydrofuran (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and making a dispersion solution of 10 wt% particles, an ultrasonic disperser For 40 minutes. Thereto heparatoluenesulfonic acid-hydrate was added at a ratio of 15 wt% with respect to the weight of the particles, and after stirring well, it was put on an ultrasonic disperser for 90 minutes. Thereafter, the obtained solution was further treated with a high-pressure emulsifier at a pressure of 60 MPa to obtain a dispersion solution (G). This dispersion was in a suspended state. The dispersion was concentrated and dried, and the amount of the modifier adsorbed on the particles was confirmed using TG-DTA.

(7)樹脂組成物の製造
(実施例1)
上記分散溶液(B)とハイインパクトポリスチレン(PSジャパン株式会社製 透明耐衝撃性スチレン系樹脂SX100)とを、得られる樹脂組成物中の粒子複合体が30wt%となるよう、減圧装置、機械攪拌機、還流器を備えた反応容器投入し、ジクロロメタンを追加溶媒として加え、攪拌した。次いで、減圧ラインを用いて、系内を徐々に減圧し溶媒を留去し、この後さらに反応容器温度を上げ完全に溶媒を除いて、樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を乾燥して粒状にし、これを真空微量混練押出機(井元製作所製、IMC−1170B型)を用いて溶融混練した。混練条件は真空チャンバー内10mmHg以下の減圧度、炉内及びローター温度250℃、ローター回転速度15rpmで10分間行った。混練後、得られた樹脂組成物を乾燥して粒状にし、前記方法にて各種試験片を得た。試験片のTEM観察を行った結果、ベーマイト粒子はHIPS中に見られるサラミ構造状のポリブタジエン相にはほぼ見られず、この系における第一樹脂相であるポリスチレン相及びポリスチレン相とポリブタジエン相の界面部にのみ選択的に見られる。さらにベーマイト粒子の殆どが一本一本にまで分散されており、一部の2次凝集体においても数本(50nm)程度以下であることが確認された。
(7) Production of resin composition (Example 1)
The dispersion solution (B) and high impact polystyrene (transparent impact-resistant styrenic resin SX100 manufactured by PS Japan Co., Ltd.), a pressure reducing device and a mechanical stirrer so that the particle composite in the resulting resin composition is 30 wt%. Into a reaction vessel equipped with a reflux, dichloromethane was added as an additional solvent and stirred. Subsequently, the pressure inside the system was gradually reduced using a vacuum line to distill off the solvent, and then the temperature of the reaction vessel was further raised to completely remove the solvent to obtain a resin composition. The obtained resin composition was dried and granulated, and this was melt-kneaded using a vacuum micro-kneading extruder (manufactured by Imoto Seisakusho, IMC-1170B type). The kneading conditions were performed in a vacuum chamber for 10 minutes at a reduced pressure of 10 mmHg or less, in the furnace and at a rotor temperature of 250 ° C., and a rotor rotation speed of 15 rpm. After kneading, the obtained resin composition was dried and granulated, and various test pieces were obtained by the above method. As a result of TEM observation of the test piece, boehmite particles are hardly found in the polybutadiene phase having a salami structure in HIPS, and the first resin phase in this system is the polystyrene phase and the interface between the polystyrene phase and the polybutadiene phase. Only selectively seen in the department. Further, it was confirmed that most of the boehmite particles were dispersed one by one, and some secondary aggregates were about several (50 nm) or less.

(実施例2)
上記分散溶液(B)に代えて、上記分散溶液(C)を用いた以外は、実施例1と同様にして試験片を作製した。
(Example 2)
A test piece was prepared in the same manner as in Example 1 except that the dispersion solution (C) was used instead of the dispersion solution (B).

(実施例3)
上記分散溶液(B)に代えて、上記分散溶液(D)を用いた以外は、実施例1と同様にして試験片を作製した。
(Example 3)
A test piece was prepared in the same manner as in Example 1 except that the dispersion solution (D) was used instead of the dispersion solution (B).

(実施例4)
ハイインパクトポリスチレン(PSジャパン株式会社製 透明耐衝撃性スチレン系樹脂SX100)に代えて、透明ABS樹脂(電気化学工業株式会社製 MABS樹脂CL-301)を用いた以外は、実施例1と同様にして試験片を作製した。
Example 4
The same procedure as in Example 1 was performed except that transparent ABS resin (MABS resin CL-301 manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) was used instead of high impact polystyrene (transparent impact resistant styrene resin SX100 manufactured by PS Japan Co., Ltd.). A test piece was prepared.

(実施例5)
ハイインパクトポリステレン(PSジャパン株式会社製 透明耐衝撃性スチレン系樹脂SX100)に代えて、PC/ABS樹脂(テクノポリマー株式会社製 高衝撃PC/ABS樹脂、エクセロイCK10)を用いた以外は、実施例1と同様にして試験片を作製した。
(Example 5)
Implemented except using PC / ABS resin (Technopolymer Co., Ltd. high impact PC / ABS resin, Excelloy CK10) instead of high impact polyesterene (PS Japan Co., Ltd. transparent impact resistant styrene resin SX100) A test piece was prepared in the same manner as in Example 1.

(比較例1)
実施例1の工程において、分散溶液(B)に代えて、同重量のテトラヒドロフランを用いた以外は、実施例1と同様にして試験片を作製した。
(Comparative Example 1)
A test piece was prepared in the same manner as in Example 1 except that in the process of Example 1, the same weight of tetrahydrofuran was used instead of the dispersion solution (B).

(比較例2)
実施例1の工程において、分散溶液(B)に代えて、分散溶液(F)を用いた以外は実施例1と同様にして試験片を作製した。
(Comparative Example 2)
A test piece was prepared in the same manner as in Example 1 except that the dispersion solution (F) was used instead of the dispersion solution (B) in the step of Example 1.

(比較例3)
ベーマイト粒子複合体分散溶液(D)に代えて、上記アルミナ粒子分散溶液(E)を用いた以外は、実施例3と同様にして試験片を作製した。
(Comparative Example 3)
A test piece was prepared in the same manner as in Example 3 except that the alumina particle dispersion solution (E) was used instead of the boehmite particle composite dispersion solution (D).

(比較例4)
実施例4の工程において、分散溶液(B)に代えて同重量のテトラヒドロフランを用いた以外は、実施例4と同様にして拭験片を作製した。
(Comparative Example 4)
In the process of Example 4, a wiping specimen was prepared in the same manner as in Example 4 except that the same weight of tetrahydrofuran was used instead of the dispersion solution (B).

(比較例5)
実施例5の工程において、分散溶液(B)に代えて同重量のテトラヒドロフランを用いた以外は、実施例5と同様にして試験片を作製した。
(Comparative Example 5)
A test piece was prepared in the same manner as in Example 5 except that, in the step of Example 5, the same weight of tetrahydrofuran was used instead of the dispersion solution (B).

(比政例6)
実施例5の工程において、分散溶液(B)に代えて分散溶液(F)を用いた以外は、実施例5と同様にして試験片を作製した。
(Example 6)
A test piece was prepared in the same manner as in Example 5 except that in the step of Example 5, the dispersion solution (F) was used instead of the dispersion solution (B).

(比較例7)
べーマイト粒子複合体分散溶液(B)に代えて、上記分散液(G)を用いた以外は、実施例1と同様にして試験片を作製した。
(Comparative Example 7)
A test piece was prepared in the same manner as in Example 1 except that the dispersion (G) was used instead of the boehmite particle composite dispersion (B).

(評価結果)
各実施例、比較例の評価結果を表1に示す。
(Evaluation results)
The evaluation results of each example and comparative example are shown in Table 1.

Figure 2007217643
Figure 2007217643

表1から明らかなように、本発明にしたがって得た実施例に関する樹脂組成物は、ヘイズ値で示される透明性と、曲げ弾性率及びIZOD衝撃値などで示される延性や耐衝撃性などとを高水準でバランスさせていることが分かる。したがって、本発明によれば、ナノサイズの微粒子が均一分散した樹脂組成物において、透明性などの特性を維持したまま、微粒子添加量増加に伴う延性低下、耐衝撃性低下を抑制し、従来のトレードオフの関係にある諸特性を高次元にバランスさせた樹脂組成物を提供できることが分かる。   As is apparent from Table 1, the resin compositions relating to the examples obtained according to the present invention have transparency shown by haze values, ductility and impact resistance shown by bending elastic modulus and IZOD impact value, and the like. You can see that the balance is high. Therefore, according to the present invention, in the resin composition in which nano-sized fine particles are uniformly dispersed, while maintaining the properties such as transparency, the reduction in ductility and impact resistance due to the increase in the amount of added fine particles is suppressed. It can be seen that it is possible to provide a resin composition in which various properties in a trade-off relationship are balanced in a high dimension.

なお実施例2〜4については試験片のTEM観察を実施していないが、表1中のヘイズ値から明らかなように実施例1と同様の分散状態を示していると推定する、すなわち実施例2〜4についても、第一樹脂相であるポリスチレン相に粒子がほぼ2次凝集することなく、均一に分散していると推定する。さらに実施例5についてもこれまで述べてきた理由から同様にPC及びABSのポリスチレン相に粒子がほぼ2次凝集することなく、均一に分散していると推定する。   In addition, about Examples 2-4, although TEM observation of a test piece is not implemented, it is estimated that the dispersion state similar to Example 1 is shown as it is clear from the haze value in Table 1, that is, Examples. As for 2 to 4, it is presumed that the particles are uniformly dispersed in the polystyrene phase which is the first resin phase without almost secondary aggregation. Further, for Example 5 as well, it is presumed that the particles are uniformly dispersed in the polystyrene phase of PC and ABS without almost secondary aggregation for the reason described above.

以上、具体例を挙げながら本発明を詳細に説明してきたが、本発明は上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能である。   The present invention has been described in detail above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to the above contents, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention.

例えば、本発明の樹脂組成物は、必要に応じて、酸化防止剤及び熱安定剤(例えば、ヒンダードフェノール、ヒドロキノン、チオエーテル、及びこれらの置換体及びその組み合わせを含む)、紫外線吸収剤(例えばレゾルシノール、サリシレート、ベンゾトリアゾール、ベンゾフケノン等)、滑剤、離型剤(例えばシリコン樹脂、モンタン酸及びその塩、ステアリン酸及びその塩、ステアリルアルコール、ステアリルアミド等)、染料(例えばニトロシン等)、顔科(例えば硫化カドミウム、フタロシアニン等)を含む着色剤、添加剤添着液(例えばシリコンオイル等)、及び結晶核剤(例えばタルク、カオリン等)などを単独又は適宜組み合わせて添加することができる。   For example, the resin composition of the present invention may optionally contain an antioxidant and a heat stabilizer (for example, including hindered phenol, hydroquinone, thioether, and their substituted products and combinations thereof), an ultraviolet absorber (for example, Resorcinol, salicylate, benzotriazole, benzofukenone, etc.), lubricant, mold release agent (eg, silicone resin, montanic acid and its salt, stearic acid and its salt, stearyl alcohol, stearylamide, etc.), dye (eg, nitrocin), facial A colorant containing (for example, cadmium sulfide, phthalocyanine, etc.), an additive-added liquid (for example, silicon oil), a crystal nucleating agent (for example, talc, kaolin, etc.), and the like can be added alone or in appropriate combination.

Claims (14)

微粒子と、第1樹脂相及び第2樹脂相の相分離構造を有する樹脂成分相とから成り、
該微粒子を該第1樹脂相に分散させ、並びに該第2樹脂相には該微粒子が分散していない樹脂組成物であって、
該微粒子の一次粒子の短軸長さが1〜10nm、長軸長さが20〜700mm、アスペクト比が5〜200であることを特徴とする、樹脂組成物。
Comprising fine particles and a resin component phase having a phase separation structure of a first resin phase and a second resin phase,
A resin composition in which the fine particles are dispersed in the first resin phase, and the fine particles are not dispersed in the second resin phase,
A resin composition, wherein the primary particles of the fine particles have a minor axis length of 1 to 10 nm, a major axis length of 20 to 700 mm, and an aspect ratio of 5 to 200.
前記第2樹脂相は、架橋構造を呈することを特徴とする、請求項1に記載の樹脂組成物。   The resin composition according to claim 1, wherein the second resin phase exhibits a crosslinked structure. 前記第2樹脂相は、第1樹脂相を溶解する溶解性溶媒に対して、溶解しないことを特徴とする、請求項1に記載の樹脂組成物。   The resin composition according to claim 1, wherein the second resin phase does not dissolve in a soluble solvent that dissolves the first resin phase. 前記微粒子は、金属酸化物粒子であって、構成する金属原子がAlを主成分とする粒子から選ばれる少なくとも一種類の粒子であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一に記載の樹脂組成物。   The fine particles are metal oxide particles, and the constituent metal atoms are at least one kind of particles selected from particles containing Al as a main component. The resin composition as described. 前記無機微粒子は、
Al2O3・nH2O
なる一般式で表されるアルミナ粒子であることを特徴とする、請求項4に記載の樹脂組成物。
The inorganic fine particles are
Al 2 O 3・ nH 2 O
The resin composition according to claim 4, wherein the resin composition is alumina particles represented by the general formula:
前記アルミナ粒子はベーマイト、αアルミナ、γアルミナから選ばれる少なくとも1種類のアルミナであることを特徴とする、請求項5に記載の樹脂組成物。   The resin composition according to claim 5, wherein the alumina particles are at least one kind of alumina selected from boehmite, α-alumina, and γ-alumina. 前記微粒子の表面に、分散改質剤として、硫黄原子、リン原子、カルボニル基、水酸基、および窒素原子から選ばれる少なくとも一つを有する化合物が一種類以上存在している無機微粒子複合体であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一に記載の樹脂組成物。   It is an inorganic fine particle composite in which one or more compounds having at least one selected from a sulfur atom, a phosphorus atom, a carbonyl group, a hydroxyl group, and a nitrogen atom are present on the surface of the fine particles as a dispersion modifier. The resin composition according to any one of claims 1 to 6, wherein 前記分散改質剤は、有機スルホン酸及び有機リン化合物の少なくとも一方であることを特徴とする、請求項7に記載の樹脂組成物。   The resin composition according to claim 7, wherein the dispersion modifier is at least one of an organic sulfonic acid and an organic phosphorus compound. 前記微粒子の配合量が、前記樹脂組成物の全体に対し、1〜60wt%であることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一に記載の樹脂組成物。   The resin composition according to any one of claims 1 to 8, wherein a blending amount of the fine particles is 1 to 60 wt% with respect to the entire resin composition. 前記樹脂成分相は、ポリカーボネート系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、非晶性オレフィン系樹脂、ゴム系樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂、またはこれら樹脂の繰り返し単位構造のブロック若しくはグラフト共重合体を含むポリマーアロイであることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一に記載の樹脂組成物。   The resin component phase is at least one resin selected from polycarbonate resin, methacrylic resin, polyester resin, styrene resin, amorphous olefin resin, and rubber resin, or a block of a repeating unit structure of these resins. Or it is a polymer alloy containing a graft copolymer, The resin composition as described in any one of Claims 1-9 characterized by the above-mentioned. 請求項1〜10のいずれか一に記載の樹脂組成物の製造方法であって、
前記微粒子を所定の有機溶媒中に配合及び混合して、前記微粒子が分散した微粒子分散溶液を作製する工程と、
前記樹脂成分相と前記微粒子分散溶液とを溶融混練し、前記樹脂組成物を製造する工程と、
を具えることを特徴とする、樹脂組成物の製造方法。
It is a manufacturing method of the resin composition as described in any one of Claims 1-10,
Mixing and mixing the fine particles in a predetermined organic solvent to produce a fine particle dispersion solution in which the fine particles are dispersed;
Melt kneading the resin component phase and the fine particle dispersion solution to produce the resin composition;
A process for producing a resin composition, comprising:
請求項1〜10のいずれか一に記載の樹脂組成物の製造方法であって、
前記微粒子を所定の有機溶媒中に配合及び混合して、前記微粒子が分散した微粒子分散溶液を作製する工程と、
前記樹脂成分相のモノマーと前記微粒子分散溶液とを混合して反応溶液を作製し、この反応溶液に対して重合反応を生ぜしめて前記樹脂組成物を製造する工程と、
を具えることを特徴とする、樹脂組成物の製造方法。
It is a manufacturing method of the resin composition as described in any one of Claims 1-10,
Mixing and mixing the fine particles in a predetermined organic solvent to produce a fine particle dispersion solution in which the fine particles are dispersed;
Mixing the monomer of the resin component phase and the fine particle dispersion solution to prepare a reaction solution, producing a polymerization reaction for the reaction solution to produce the resin composition;
A process for producing a resin composition, comprising:
請求項1〜10のいずれか一に記載の樹脂組成物の製造方法であって、
前記微粒子を所定の有機溶媒中に配合及び混合して、前記微粒子が分散した微粒子分散溶液を作製する工程と、
前記樹脂成分相を所定の有機溶媒中に配合及び分散させた混合溶液を作製するとともに、この混合溶液と前記金属酸化物粒子分散溶液とを混合攪拌して反応溶液を作製し、この反応溶液から高温減圧下にて溶媒のみを留去し、前記樹脂組成物を製造する工程と、
を具えることを特徴とする、樹脂組成物の製造方法。
It is a manufacturing method of the resin composition as described in any one of Claims 1-10,
Mixing and mixing the fine particles in a predetermined organic solvent to produce a fine particle dispersion solution in which the fine particles are dispersed;
While preparing the mixed solution which mix | blended and disperse | distributed the said resin component phase in the predetermined | prescribed organic solvent, this mixed solution and the said metal oxide particle dispersion solution were mixed and stirred, and the reaction solution was produced, from this reaction solution Distilling off only the solvent under high temperature and reduced pressure to produce the resin composition;
A process for producing a resin composition, comprising:
前記微粒子の表面に対して前記分散改質剤を付加する工程を具えることを特徴とする、請求項11〜13のいずれか一に記載の樹脂組成物の製造方法。   The method for producing a resin composition according to any one of claims 11 to 13, further comprising a step of adding the dispersion modifier to the surface of the fine particles.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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