JP2020002340A - 樹脂組成物及び成形品 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明の目的は、光透過性、離型性、及び耐衝撃性に優れる樹脂組成物を提供することにある。【解決手段】本発明の樹脂組成物は、(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂、又はポリフェニレンエーテル系樹脂とホモポリスチレン樹脂との組み合わせと、(b)ゴム変性ポリスチレン系樹脂と、(c)水添ブロック共重合体と、(d)非結晶性αオレフィン共重合体とを含み、(a)成分、(b)成分、及び(c)成分の合計100質量部に対して、(a)成分が60〜90質量部、(b)成分が5〜30質量部、(b)成分及び(c)成分の合計が10〜40質量部、(d)成分が0.10〜1.50質量部であり、(b)成分と(c)成分との質量比が95/5〜30/70であり、(b)成分と(c)成分との合計と(d)成分との質量比が99.5/0.5〜96/4であることを特徴とする。【選択図】なし

Description

本発明は、樹脂組成物及び成形品に関する。
ポリフェニレンエーテル系樹脂は、光透過性、機械的特性、電気的特性、耐熱性、低吸水性、寸法安定性に優れるものの、耐衝撃性に劣ることが知られている。
そこで、ポリフェニレンエーテル系樹脂は、その耐衝撃性を改善させるために様々な樹脂を含有させて使用されており、耐衝撃性を向上させた樹脂組成物としては、例えば、ポリフェニレンエーテル系樹脂に対して、ハイインパクトポリスチレン(HIPS)等のゴム変性ポリスチレン系樹脂等を含有させた樹脂組成物が知られている。しかしながら、このような樹脂組成物は、耐衝撃性は改善するものの、光透過性が悪くなってしまうという問題がある。
このような問題に対しては、例えば、特許文献1には、樹脂組成物中のポリフェニレンエーテル系樹脂、ゴム変性ポリスチレン系樹脂、水添ブロック共重合体の含有量を特定範囲とし、平均粒子径が特定値以下のゴム質重合体を用いて重合したゴム変性ポリスチレン系樹脂を用いることによって、光透過性及び耐衝撃性に優れた樹脂組成物が得られることが記載されている。
特開2016−216630号公報
しかしながら、ポリフェニレンエーテル系樹脂を含む樹脂組成物は、射出成形により加工されることが多いが、金型からの成形品の型離れの悪さがしばしば問題となっている。
離型性改良のために、非結晶性αオレフィン共重合体を配合することが一般的に知られている。しかしながら、非結晶性αオレフィン共重合体を配合すると光透過性が極端に低下してしまい、離型性と光透過性の両立が困難である。
そこで、本発明は、光透過性、離型性、及び耐衝撃性に優れた樹脂組成物の提供を目的とする。
上記課題を解決するため鋭意検討を行った結果、ポリフェニレンエーテル系樹脂を含有する樹脂組成物において、非結晶性αオレフィン共重合体を含有させて離型性を向上させるとともに、更に、高い光透過性及び耐衝撃性を得るために、樹脂組成物中のゴム変性ポリスチレン系樹脂、水添ブロック共重合体、及び非結晶性αオレフィン共重合体の比率及び質量比を特定の範囲とすることで、光透過性、離型性、及び耐衝撃性を高いレベルで並立することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下の通りである。
〔1〕
(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂、又はポリフェニレンエーテル系樹脂とホモポリスチレン樹脂との組み合わせと、(b)ゴム変性ポリスチレン系樹脂と、(c)水添ブロック共重合体と、(d)非結晶性αオレフィン共重合体とを含み、
前記(a)成分、前記(b)成分、及び前記(c)成分の合計100質量部に対して、
前記(a)成分が60〜90質量部、
前記(b)成分が5〜30質量部、
前記(b)成分及び前記(c)成分の合計が10〜40質量部、
前記(d)成分が0.10〜1.50質量部
であり、
前記(b)成分と前記(c)成分との質量比が95/5〜30/70であり、
前記(b)成分と前記(c)成分との合計と前記(d)成分との質量比が99.5/0.5〜96/4であることを特徴とする、樹脂組成物。
〔2〕
前記(d)成分がエチレン−プロピレン共重合体である、〔1〕に記載の樹脂組成物。
〔3〕
前記(b)成分が、スチレン系重合体と、前記スチレン系重合体がグラフトしたゴム質重合体とを含み、前記ゴム質重合体の平均粒子径が2.0μm以下である、〔1〕又は〔2〕に記載の樹脂組成物。
〔4〕
前記(c)成分中の芳香族ビニル化合物部分の含有量が50質量%以上である、〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の樹脂組成物。
〔5〕
更に、(e)縮合リン酸エステル系化合物を含む、〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の樹脂組成物。
〔6〕
前記(a)成分、前記(b)成分、及び前記(c)成分の合計100質量部に対して、前記(e)成分を5〜20質量部含む、〔5〕に記載の樹脂組成物。
〔7〕
前記(a)成分、前記(b)成分、前記(c)成分、前記(d)成分、及び前記(e)成分以外の成分の含有量が、樹脂組成物を100質量%として5質量%以下である、〔5〕又は〔6〕に記載の樹脂組成物。
〔8〕
厚さ2.5mmの成形品にしたときの900nmレーザー光の透過率が70%以上である、〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載の樹脂組成物。
〔9〕
〔1〕〜〔8〕のいずれかに記載の樹脂組成物を含有することを特徴とする、成形品。
本発明によれば、光透過性、離型性、及び耐衝撃性に優れた樹脂組成物を提供することができる。
以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」と言う。)について詳細に説明する。以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。また、本発明は、その要旨の範囲内で適宜変形して実施することができる。
(樹脂組成物)
本実施形態の樹脂組成物は、(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂、又はポリフェニレンエーテル系樹脂とホモポリスチレン樹脂との組み合わせと、(b)ゴム変性ポリスチレン系樹脂と、(c)水添ブロック共重合体と、(d)非結晶性αオレフィン共重合体とを含み、前記(a)成分、前記(b)成分、及び前記(c)成分の合計100質量部に対して、前記(a)成分が60〜90質量部、前記(b)成分が5〜30質量部、前記(b)成分及び前記(c)成分の合計が10〜40質量部、前記(d)成分が0.10〜1.50質量部であり、前記(b)成分と前記(c)成分との質量比が95/5〜30/70であり、前記(b)成分と前記(c)成分との合計と前記(d)成分との質量比が99.5/0.5〜96/4である。
また、本実施形態の樹脂組成物は、更に、(e)縮合リン酸エステル系化合物、添加剤を含んでいてもよい。
−(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂、又はポリフェニレンエーテル系樹脂とホモポリスチレン樹脂との組み合わせ−
(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂(本明細書において、「PPE」と称する場合がある。)、又はポリフェニレンエーテル系樹脂とホモポリスチレン樹脂との組み合わせ(単に「(a)成分」と称する場合がある。)のうち、PPEは、フェニレンエーテルの単独重合体(ホモポリマー)でもよいし、フェニレンエーテルと他の単量体との共重合体(コポリマー)でもあってもよい。
上記PPEは、1種のみを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。
上記PPEとして、例えば、下記式(1)で表される繰り返し単位構造(フェニレンエーテルに由来する単位構造)を有する単独重合体及び/又は共重合体が挙げられる。
Figure 2020002340
[式中、R1、R2、R3、及びR4は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜7の第1級のアルキル基、又は炭素数1〜7の第2級のアルキル基、フェニル基、ハロアルキル基、アミノアルキル基、炭化水素オキシ基、及び少なくとも2個の炭素原子がハロゲン原子と酸素原子とを隔てているハロ炭化水素オキシ基からなる群より選ばれる一価の基を表す。]
上記(a)成分としては、例えば、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2−メチル−6−エチル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2−メチル−6−フェニル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2,6−ジクロロ−1,4−フェニレンエーテル)等の単独重合体;2,6−ジメチルフェノールと他のフェノール類(例えば、2,3,6−トリメチルフェノールや2−メチル−6−ブチルフェノール)等との共重合体等が挙げられる。中でも、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)、2,6−ジメチルフェノールと2,3,6−トリメチルフェノールが好ましく、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)がより好ましい。
上記PPEの製造方法は、従来公知の方法を適用できる。上記PPEの製造方法としては、例えば、第一銅塩とアミンとのコンプレックスを触媒として用いて、2,6−キシレノール等を酸化重合することによって製造する方法、特開昭50−150798号公報、特開昭50−051197号公報、特開昭63−152628号公報等に記載される方法等が挙げられる。
上記PPEの還元粘度(0.5g/dLのクロロホルム溶液、30℃測定、ウベローデ型粘度管で測定)は、例えば、0.7dL/g以下であることが好ましく、0.6dL/g以下であることがより好ましく、また、0.15dL/g以上であることが好ましく、0.2dL/g以上であることがより好ましい。
また、(a)成分においては、更にホモポリスチレン樹脂を含有させることができ、当該ホモポリスチレン樹脂を含有させることにより樹脂組成物の流動性を向上させることができる。
上記ホモポリスチレン樹脂は、1種のみを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。
(a)成分に用いることができるホモポリスチレン樹脂は、スチレン系化合物の単独重合体である。スチレン系化合物としては、以下に制限されないが、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、モノクロロスチレン、p−メチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、エチルスチレン等が挙げられ、中でもスチレンが好ましい。また、ホモポリスチレン樹脂としては、上記のスチレン系化合物から得られる樹脂であれば特に限定されず、ホモポリスチレン(以下、「GPPS」と称する場合がある。)が好ましい。
(a)成分は、好適には、ホモポリスチレン樹脂がポリフェニレンエーテル系樹脂100質量部に対して400質量部を超えない範囲で混合したものである。また、より好適には、ホモポリスチレン樹脂の含有量がポリフェニレンエーテル系樹脂100質量部に対して200質量部以下であり、更に好適には100質量部以下である。
−(b)ゴム変性ポリスチレン系樹脂−
(b)ゴム変性ポリスチレン系樹脂(本明細書において、単に「(b)成分」と称する場合がある。)とは、スチレン系化合物と、スチレン系化合物と共重合可能な化合物とを、ゴム質重合体存在下で重合して得られる樹脂(重合体)である。(b)ゴム変性ポリスチレン系樹脂は、スチレン系化合物と、スチレン系化合物と共重合可能な化合物とが重合したスチレン系重合体が、ゴム質重合体にグラフトしたものであってよい。
上記(b)成分を重合する際に用いられる上記スチレン系化合物としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、モノクロロスチレン、p−メチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、エチルスチレン等が挙げられ、中でも、スチレンが好ましい。
上記(b)成分を重合する際に用いられる上記スチレン系化合物と共重合可能な化合物としては、例えば、メチルメタクリレートやエチルメタクリレート等のメタクリル酸エステル類;アクリロニトリルやメタクリロニトリル等の不飽和ニトリル化合物類;無水マレイン酸等の酸無水物等が挙げられる。
上記(b)成分を重合する際の上記スチレン系化合物と共重合可能な化合物の使用量は、例えば、上記スチレン系化合物及び上記スチレン系化合物と共重合可能な化合物の合計100質量%に対して、20質量%以下であることが好ましく、15質量%以下であることがより好ましい。
上記(b)成分を重合する際に用いられる上記ゴム質重合体としては、例えば、共役ジエン系ゴム、共役ジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体、エチレン−プロピレン共重合体系ゴム等が挙げられ、中でも、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエンランダム共重合体、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、及びこれらを部分的に又はほぼ完全に水素添加したゴム成分(例えば、水素添加率が50〜100%であるゴム成分)が好ましい。
上記(b)成分を重合する際の上記ゴム質重合体の使用量は、得られる成形品の透過性が一層優れるという観点から、例えば、上記スチレン系化合物及び上記スチレン系化合物と共重合可能な化合物の合計100質量%に対して、25質量%以下であることが好ましく、15質量%以下であることがより好ましい。
上記ゴム質重合体の平均粒子径は、光透過性の観点から、2.0μm以下であることが好ましく、1.5μm以下であることがより好ましく、1.3μm以下であることが更に好ましい。
なお、ここでいう平均粒子径とは、DMF(ジメチルフォルムアミド)溶剤中、23℃で測定されるコールターカウンター法による平均粒子径をいう。
−(c)水添ブロック共重合体−
(c)水添ブロック共重合体(本明細書において、単に「(c)成分」と称する場合がある。)とは、芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロックAと、共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックBとを含むブロック共重合体及びその少なくとも一部が水素添加された水素添加ブロック共重合体を有する熱可塑性エラストマーである。
また、上記(c)成分には、芳香族ビニル化合物を構成成分として含む、ゴム変性ポリスチレン系樹脂は含まれないものとする。
−−重合体ブロックA−−
上記重合体ブロックAを構成する上記芳香族ビニル化合物としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等が挙げられる。中でも、光透過性の観点から、スチレンが好ましい。上記芳香族ビニル化合物は、1種のみを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。
上記重合体ブロックAにおいて「芳香族ビニル化合物を主体とする」とは、水素添加前の重合体ブロックAにおける芳香族ビニル化合物部分の含有量が、重合体ブロックA(100質量%)に対して、50質量%以上であることをいう。そして、光透過性の観点から、60質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましい。
上記重合体ブロックAの数平均分子量(Mn(a))は、樹脂組成物の耐衝撃性のばらつきを抑制する観点から、例えば、15,000以上であることが好ましい。なお、上記重合体ブロックAが複数ある場合は、全ての重合体ブロックAの数平均分子量が15,000以上であることがより好ましい。
なお、上記重合体ブロックAの数平均分子量(Mn(a))は、下記のブロック共重合体の数平均分子量(Mn)を用いて、下式により求めることができる。
Mn(a)={Mn×a/(a+b)}/N
[式中、Mn(a)は重合体ブロックAの数平均分子量、Mnは重合体ブロックAと重合体ブロックBとからなるブロック共重合体の数平均分子量、aはブロック共重合体中の全重合体ブロックAの合計含有量(質量%)、bはブロック共重合体中の全重合体ブロックBの合計含有量(質量%)、Nはブロック共重合体中の重合体ブロックAの総数を表す。]
ここで、Mnは、下記のゲルパーミエーションクロマトグラフィー測定装置を用いた方法により求めることができる。また、aはNMRにより測定することができ、bは「100−a」で算出することができる。
−−重合体ブロックB−−
上記重合体ブロックBを構成する上記共役ジエン化合物としては、例えば、ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン等が挙げられる。中でも、耐衝撃性の観点から、ブタジエン、イソプレン、又はこれらの組み合わせが好ましい。上記共役ジエン化合物は1種のみを単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
上記重合体ブロックBにおいて「共役ジエン化合物を主体とする」とは、水素添加前の重合体ブロックBにおける共役ジエン化合物部分の含有量が、重合体ブロックB(100質量%)に対して、50質量%以上であることをいう。そして、耐衝撃性の観点から、60質量%以上であることがより好ましく、70質量%以上であることが更に好ましい。
水素添加前の上記重合体ブロックBのミクロ構造(共役ジエン化合物の結合形態)において、全ビニル結合量(共役ジエンの1,2−ビニル結合量と3,4−ビニル結合量との合計)は、共役ジエン化合物重合体の全結合量(共役ジエンの1,2−ビニル結合量、3,4−ビニル結合量、及び1,4−共役結合量の合計)に対し、光透過性の観点から、5%以上であることが好ましく、10%以上であることがより好ましく、15%以上であることが更に好ましく、また、離型性の観点から、80%以下であることが好ましく、50%以下であることがより好ましく、45%以下であることが更に好ましい。
なお、ビニル結合量は、例えば、核磁気共鳴装置(NMR)により求めることができる。
上記水素添加ブロック共重合体のブロック構造としては、例えば、重合体ブロックAを「A」と、重合体ブロックBを「B」と表すと、A−B、A−B−A、A−B−A−B、の中から選ばれる結合形式を有している構造が挙げられる。中でも、耐衝撃性の観点から、A−B−A、A−B−A−Bがより好ましく、A−B−Aが更に好ましい。上記水素添加ブロック共重合体のブロック構造は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
上記水素添加ブロック共重合体は、例えば、重合体ブロックAと重合体ブロックBとを含むブロック共重合体中の脂肪族二重結合を水素添加処理することにより得られる。
上記(c)成分の水素添加率(ブロック共重合体中の共役ジエン化合物部分に対する水素添加率)は、熱安定性の観点から、50%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、95%以上であることが更に好ましい。
なお、上記水素添加率は、核磁気共鳴装置(NMR)により測定した値をいう。
上記(c)成分の数平均分子量(Mn)は、耐衝撃性、流動性の観点から、50,000以上であることが好ましく、また、400,000以下であることが好ましい。
なお、上記数平均分子量とは、紫外分光検出器を備えるゲルパーミエーションクロマトグラフィー測定装置を用いて測定し、標準ポリスチレンで換算した値をいう。
数平均分子量の具体的な測定方法を以下に示す。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー測定装置(商品名「GPC SYSTEM21」、昭和電工株式会社製)を用いて、紫外分光検出器(商品名「UV−41」、昭和電工株式会社製)で測定し、標準ポリスチレンで換算して数平均分子量を求める。
測定条件は、溶媒:クロロホルム、温度:40℃、カラム:サンプル側(K−G,K−800RL,K−800R)、リファレンス側(K−805L×2本)、流量10ml/分、測定波長:254nm、圧力15〜17kg/cm2)とする。
この時、重合時の触媒失活に起因した低分子量成分が検出される場合があるが、その場合は、分子量計算に当該低分子量成分は含めない。
上記(c)成分の分子量分布(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn))としては、1.0以上であることが好ましく、また、1.3以下であることが好ましい。
上述したブロック共重合体は、本発明の趣旨に反しない限り、結合形式の異なるもの、芳香族ビニル化合物種の異なるもの、共役ジエン化合物種の異なるもの、1,2−ビニル結合量、もしくは1,2−ビニル結合量と3,4−ビニル結合量との合計量の異なるもの、芳香族ビニル化合物成分含有量の異なるもの、水素添加率の異なるもの等の各々について、2種以上を混合して用いてもよい。
上記(c)成分中の上記芳香族ビニル化合物部分の含有量は、光透過性の観点から、上記(c)成分(100質量%)に対して、50質量%以上であることが好ましく、55質量%以上であることがより好ましく、60質量%以上であることが更に好ましい。
−(d)非結晶性αオレフィン共重合体−
本実施形態の(d)非結晶性αオレフィン共重合体(本明細書において、単に「(d)成分」と称する場合がある。)としては、例えば、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体等を挙げることが出来るが、離型性の観点からエチレン−プロピレン共重合体を用いることが特に好ましい。
上記(d)成分がエチレン−プロピレン共重合体である場合、性能に影響を与えない範囲で更に第3成分が共重合されていても良い。
エチレン−プロピレン共重合体中のエチレン及びプロピレンそれぞれの成分比率は、特に規定するものではないが、プロピレンは5〜50モル%の範囲であることが一般的である。
上記(d)成分としては、一般に市販されているものを使用することができ、例えば、三井化学(株)よりタフマーの商品名で市販されている。
−(e)縮合リン酸エステル系化合物−
本実施形態の樹脂組成物は、(e)縮合リン酸エステル系化合物(本明細書において、単に「(e)成分」と称する場合がある。)を含むことにより、難燃性が向上する。
上記(e)成分としては、例えば、下記式(2)及び下記式(3)で表される芳香族縮合リン酸エステルからなる群より選ばれる少なくとも1種を主成分として含むものが好ましい。
ここでいう「主成分」とは、下記式(2)及び下記式(3)で表される芳香族縮合リン酸エステルからなる群より選ばれる少なくとも1種の含有量が、(e)成分100質量%に対して、90質量%以上含まれることをいい、95質量%以上含まれることが好ましく、100質量%含まれることがより好ましい。
Figure 2020002340
[式中、Q41、Q42、Q43、Q44は、各々独立して、炭素原子数1〜6のアルキル基であり;R41、R42は、各々独立して、メチル基であり;R43、R44は、各々独立して、水素原子又はメチル基であり;xは0以上の整数であり;p1、p2、p3、p4は、それぞれ、0〜3の整数であり;q1、q2は、それぞれ、0〜2の整数である]
Figure 2020002340
[式中、Q51、Q52、Q53、Q54は、各々独立して、炭素原子数1〜6のアルキル基であり;R51は、メチル基であり;yは0以上の整数であり;r1、r2、r3、r4は、それぞれ、0〜3の整数であり;s1は、それぞれ、0〜2の整数である]
なお、上記式(2)及び上記式(3)で表される縮合リン酸エステル化合物は、それぞれ複数種の分子を含んでよく、各分子について、x、yは、それぞれ、1〜3の整数であることが好ましい。
中でも、上記(e)成分は、樹脂組成物の成形加工時の揮発性が一層低減するという観点から、R43、R44がメチル基であり、p1、p2、p3、p4、q1、及びq2が0である式(2)で表される芳香族縮合リン酸エステル、並びにQ41、Q42、Q43、Q44、R43、及びR44がメチル基を表し、q1及びq2が0であり、p1、p2、p3、及びp4が1〜3の整数であり、xが1〜3の整数である(特にxが1である)式(2)で表される芳香族縮合リン酸エステルの合計含有量が、(e)成分100質量%に対して、50質量%以上であることが好ましい。
−添加剤−
本実施形態の樹脂組成物には、更に他の特性を付与するため、本発明の効果を損なわない範囲で、添加剤を添加してもよい。上記添加剤としては、例えば、可塑剤、酸化防止剤、及び紫外線吸収剤等の安定剤、帯電防止剤、染顔料、その他の樹脂等が挙げられる。
−(a)成分、(b)成分、(c)成分、(d)成分の含有量−
本実施形態の樹脂組成物において、前記(a)成分の含有量は、光透過性の観点から、(a)成分、(b)成分、及び(c)成分の合計100質量部に対して、60〜90質量部である。また、(a)成分の含有量は、65〜85質量部であることが好ましく、70〜85質量部であることがより好ましい。具体的には、(a)成分の含有量が60質量部以上であることにより、光透過性に優れ、(a)成分の含有量が90質量部以下であることにより、耐衝撃性に優れる。
本実施形態の樹脂組成物において、(b)成分及び(c)成分の合計含有量は、耐衝撃性、光透過性バランスの観点から、(a)成分、(b)成分、及び(c)成分の合計100質量部に対して、10〜40質量部である。また、当該(b)成分及び(c)成分の合計含有量は、15〜35質量部であることが好ましく、15〜30質量部であることがより好ましい。具体的には、(b)成分及び(c)成分の合計含有量が10質量部以上であることにより、耐衝撃性に優れ、(b)成分及び(c)成分の含有量が40質量部以下であることにより、光透過性に優れる。
なお、(b)成分、(c)成分のそれぞれの含有量は、(b)成分及び(c)成分の合計含有量が上記の範囲になれば限定されるものではない。その中でも、前記(b)成分の含有量は、耐衝撃性の観点から、(a)成分、(b)成分、及び(c)成分の合計100質量部に対して、5〜30質量部であることが好ましく、10〜25質量部であることがより好ましい。具体的には、(b)成分の含有量が5質量部以上であることにより、耐衝撃性に優れ、(b)成分の含有量が30質量部以下であることにより、光透過性に優れる。
また、前記(c)成分の含有量は、耐衝撃性の観点から、(a)成分、(b)成分、及び(c)成分の合計100質量部に対して、1〜30質量部であることが好ましく、5〜20質量部であることがより好ましい。具体的には、(c)成分の含有量が1質量部以上であることにより、耐衝撃性に優れ、(c)成分の含有量が30質量部以下であることにより、光透過性に優れる。
本実施形態の樹脂組成物において、(d)成分の含有量は、離型性、光透過性バランスの観点から、(a)成分、(b)成分、及び(c)成分の合計100質量部に対して、0.10〜1.50質量部である。また、(d)成分の含有量が0.20〜1.30質量部であることが好ましく、0.30〜1.00質量部であることがより好ましい。具体的には、(d)成分の含有量が0.10質量部以上であることにより、離型性を確保することができ、(d)成分の含有量が1.50質量部以下であることにより、光透過性を確保することができる。
本実施形態の樹脂組成物においては、上述のように、(a)成分の含有量、(b)成分及び(c)成分の合計含有量、並びに(d)成分の含有量を所定の範囲とすることにより、また、各成分について下記のような質量比とすることにより、高いレベルで光透過性、離型性、及び耐衝撃性を有する樹脂組成物を得ることができる。
即ち、(b)成分と(c)成分との質量比(上記(b)成分の質量/上記(c)成分の質量)は、95/5〜30/70であり、90/10〜40/60であることが好ましく、85/15〜45/55であることがより好ましい。(b)成分と上記(c)成分との質量比が95/5以下であることにより、光透過性を確保することができ、(b)成分と(c)成分との質量比が30/70以上であることにより、離型性と耐衝撃性を確保することができる。
(b)成分と(c)成分との合計と(d)成分との質量比(上記(b)成分の質量と上記(c)成分の質量との合計/上記(d)成分の質量)は、光透過性及び離型性バランスの観点から、99.5/0.5〜96/4であり、99.0/1.0〜96.5/3.5であることが好ましく、98.5/1.5〜97.0/3.0であることがより好ましい。(b)成分と(c)成分との合計と(d)成分との質量比が99.5/0.5以下であることにより、離型性を確保することができ、当該比が96/4以上であることにより、光透過性を確保することができる。
本実施形態の樹脂組成物において、(e)成分の含有量は、高い耐衝撃性を維持しつつ、難燃性を付与するという観点から、例えば、(a)成分、(b)成分、及び(c)成分の合計100質量部に対して、5〜20質量部であることが好ましく、8〜18質量であることがより好ましく、8〜15質量部であることが更に好ましい。
また、本実施形態の樹脂組成物において、本発明の効果を損なわないためにも、(a)成分、(b)成分、(c)成分、(d)成分、及び(e)成分以外の成分の含有量が、樹脂組成物を100質量%として5質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以下であることが更に好ましく、0.3質量%以下であることが更により好ましい。
(樹脂組成物の製造方法)
本実施形態の樹脂組成物は、例えば、(a)成分、(b)成分、(c)成分、(d)成分等を、二軸押出機を用いて、溶融混練することによって製造することができる。
上記二軸押出機としては、例えば、コペリオン社製のZSKシリーズ、東芝機械社製のTEMシリーズ、日本製鋼所社製のTEXシリーズ等が挙げられる。
本実施形態の樹脂組成物の製造方法における、溶融混練温度、スクリュー回転数等は、溶融混練温度100〜370℃、スクリュー回転数100〜1200rpmの範囲から適宜好適な条件を選択することができる。
二軸押出機に原料を供給するための原料供給装置としては、例えば、単独スクリューフィーダー、二軸スクリューフィーダー、テーブルフィーダー、ロータリーフィーダー等が挙げられ、中でも、原料供給の変動誤差が少ないという観点から、ロスインウエイトフィーダーが好ましい。
液状の原料を添加する場合、押出機シリンダー部分において液添ポンプ等を用いて、液状の原料をシリンダー系中に直接送り込むことによって、添加することができる。液添ポンプとしては、特に限定されることなく、例えば、ギアポンプやフランジ式ポンプ等が挙げられ、ギアポンプが好ましい。このとき、液添ポンプにかかる負荷を小さくし、原料の操作性を高める観点から、液状原料を貯めておくタンク、該タンクと液添ポンプ間との配管や、該ポンプと押出機シリンダーと間の配管等の液状の原料の流路となる部分、をヒーター等を用いて加熱して、液状の原料の粘度を小さくしておくことが好ましい。
(樹脂組成物の物性)
本実施形態の樹脂組成物は、耐衝撃性の観点から、シャルピー衝撃強度が7kJ/m2以上であることが好ましく、10kJ/m2以上であることがより好ましい。
なお、シャルピー衝撃強度は、後述の〔測定方法〕の<シャルピー衝撃強度>に記載の方法で測定することができる。
本実施形態の樹脂組成物は、厚さ2.5mmの成形品にしたときの900nmレーザー光の透過率が70%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましい。
なお、上記厚さ2.5mmの成形品にしたときの900nmレーザー光の透過率は、後述の〔測定方法〕の<光透過率>に記載の方法により測定される値をいう。
本実施形態の樹脂組成物は、離型性の観点から、外径50mm、高さ50mm、肉厚3mmのカップ形状の成形品を射出成形した際の、成形品離型時の突き出しに必要な荷重(離型力)が125kg以下であることが好ましく、120kg以下であることがより好ましい。
なお、上記カップ形状の成形品を射出成形した際の、成形品離型時の突き出しに必要な荷重は、後述の〔測定方法〕の<離型力>に記載の方法により測定される値をいう。
(成形品)
本実施形態の樹脂組成物を成形することにより、成形品とすることができる。上記成形品は、本実施形態の樹脂組成物を少なくとも含む。
成形方法としては、例えば、射出成形、中空成形、押出成形、シート成形、フィルム成形等、公知の成形方法を用いることができ、特に射出成形機を用いて成形する方法が好ましい。上記射出成形機としては、例えば、TOSHIBA社製の「IS100GN」等が挙げられる。
本実施形態の樹脂組成物の成形方法における溶融温度、金型温度等は、溶融温度200〜320℃、金型温度30〜100℃の範囲から適宜好適な条件を選択することができる。
上記成形品は、種々の成形品として用いることができ、工業部品、電気・電子部品、事務機器ハウジング、自動車部品、精密部品等の広い分野に利用できる。
以下、具体的な実施例及び比較例を挙げて本発明について詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
実施例及び比較例の樹脂組成物に用いた原材料を以下に示す。
−(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂−
(a−1)還元粘度(0.5g/dLのクロロホルム溶液、30℃測定、ウベローデ型粘度管で測定)0.5dL/gのポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)
(a−2)ポリスチレン、PSジャパン製、「685」
−(b)ゴム変性ポリスチレン系樹脂−
(b−1)ゴム質重合体の平均粒子径:1.2μm、ゴム質重合体の含有量:10質量%のゴム変性ポリスチレン系樹脂(HIPS)
(b−2)ゴム質重合体の平均粒子径:1.6μm、ゴム質重合体の含有量:10質量%のゴム変性ポリスチレン系樹脂(HIPS)
−(c)水添ブロック共重合体−
(c−1)旭化成製、「タフテックH1081」(芳香族ビニル化合物含有量:60質量%)(水素添加ブロック共重合体)
(c−2)旭化成製、「タフテックH1041」(芳香族ビニル化合物含有量:32質量%)(水素添加ブロック共重合体)
−(d)非結晶性αオレフィン共重合体−
(d−1)三井化学製、「タフマーP0680J」(エチレン−プロピレン共重合体)
(d−2)三井化学製、「タフマーDF610」(エチレン−ブテン共重合体)
−(e)縮合リン酸エステル系化合物−
大八化学工業社製、「E890」
実施例及び比較例における物性の測定方法を以下に示す。
〔測定方法〕
<シャルピー衝撃強度>
実施例及び比較例で得た樹脂組成物を、240〜280℃に設定した射出成形機(東芝機械社製、「IS100GN」)に供給し、金型温度80℃の条件で射出成形することによって、ISO−179規格で規定された寸法の試験片を製造した。
当該試験片を用いて、ISO−179に準拠し、ノッチ付きにてシャルピー衝撃強度(kJ/m2)を測定した。評価基準としては、測定値が大きい値であるほど耐衝撃性に優れていると評価した。
<光透過率>
実施例及び比較例で得た樹脂組成物を、240〜280℃に設定した射出成形機(東芝機械社製、「IS100GN」)に供給し、金型温度80℃の条件で射出成形することによって、90mm×50mm×2.5mmの平板試験片を製造した。
当該試験片を縦15〜30mm、横35mm〜70mm程度のサイズに切削し、紫外可視近赤外分光光度計(商品名「V−670」、日本分光株式会社製)にセットし、試験片厚み2.5mmに対する波長900nmのレーザー光透過率(%)を測定した。評価基準としては、測定値が大きい値であるほど光透過性に優れていると評価した。
<離型力>
実施例及び比較例で得た樹脂組成物を、280℃に設定した射出成形機(東芝機械社製、「IS100GN」)に供給し、金型温度80℃の条件で、外径50mm、高さ50mm、肉厚3mmのカップ形状の成形品の射出成形を行い、成形品離型時の突き出しに必要な荷重(kg)を離型力として測定した。評価基準としては、測定値が小さい値であるほど離型性に優れていると評価した。
以下、各実施例及び各比較例について詳述する。
〔実施例1〕
樹脂組成物の製造装置として、二軸押出機(商品名「ZSK−25WLE」、コペリオン社製)を用いた。該二軸押出機においてバレル数は12ブロックであり、原料の流れ方向について、上流から1バレル目(上流供給口)、9バレル目(下流供給口)にそれぞれ1ヶ所の計2ヶ所の供給口を設け、7バレル目に液添ポンプを設け、11バレル目に真空ベントを設けた。また、下流供給口への原料供給方法は、押出機サイド開放口から強制サイドフィーダーを用いて供給する方法とした。
上記のように設定した二軸押出機に、(a)〜(e)成分を表1に示した組成で供給し、押出温度300〜320℃、スクリュー回転数300rpm、吐出量15kg/時間の条件にて溶融混練し、樹脂組成物のペレットを得た。
〔実施例2〜15〕
(a)〜(e)成分を、表1に示した組成で二軸押出機に供給した。その他の条件は、実施例1と同様にして樹脂組成物のペレットを得た。
〔比較例1〜12〕
(a)〜(d)成分を、表2に示した組成で二軸押出機に供給した。その他の条件は実施例1と同様にして樹脂組成物のペレットを得た。
実施例及び比較例で調製した樹脂組成物を成形した成形品について、上記項目の評価結果を表1、表2に示す。
Figure 2020002340
Figure 2020002340
実施例1〜15は、いずれも光透過性、耐衝撃性、離型性に優れており、本実施形態に係る樹脂組成物は、光透過性、耐衝撃性、離型性に優れる成形品を成形できた。
本発明の樹脂組成物は、電気部品用途、OA機器、電池用途等の材料として産業上の利用可能性を有している。

Claims (9)

  1. (a)ポリフェニレンエーテル系樹脂、又はポリフェニレンエーテル系樹脂とホモポリスチレン樹脂との組み合わせと、(b)ゴム変性ポリスチレン系樹脂と、(c)水添ブロック共重合体と、(d)非結晶性αオレフィン共重合体とを含み、
    前記(a)成分、前記(b)成分、及び前記(c)成分の合計100質量部に対して、
    前記(a)成分が60〜90質量部、
    前記(b)成分が5〜30質量部、
    前記(b)成分及び前記(c)成分の合計が10〜40質量部、
    前記(d)成分が0.10〜1.50質量部
    であり、
    前記(b)成分と前記(c)成分との質量比が95/5〜30/70であり、
    前記(b)成分と前記(c)成分との合計と前記(d)成分との質量比が99.5/0.5〜96/4であることを特徴とする、樹脂組成物。
  2. 前記(d)成分がエチレン−プロピレン共重合体である、請求項1に記載の樹脂組成物。
  3. 前記(b)成分が、スチレン系重合体と、前記スチレン系重合体がグラフトしたゴム質重合体とを含み、前記ゴム質重合体の平均粒子径が2.0μm以下である、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
  4. 前記(c)成分中の芳香族ビニル化合物部分の含有量が50質量%以上である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
  5. 更に、(e)縮合リン酸エステル系化合物を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
  6. 前記(a)成分、前記(b)成分、及び前記(c)成分の合計100質量部に対して、前記(e)成分を5〜20質量部含む、請求項5に記載の樹脂組成物。
  7. 前記(a)成分、前記(b)成分、前記(c)成分、前記(d)成分、及び前記(e)成分以外の成分の含有量が、樹脂組成物を100質量%として5質量%以下である、請求項5又は6に記載の樹脂組成物。
  8. 厚さ2.5mmの成形品にしたときの900nmレーザー光の透過率が70%以上である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
  9. 請求項1〜8のいずれか一項に記載の樹脂組成物を含有することを特徴とする、成形品。
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