JP2016204572A - 樹脂組成物及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記(A)乃至(E)成分の合計を100質量%とした場合、(B)水酸基を有するバイオマス樹脂が5質量%以上25質量%以下、(C)シロキサン結合を含有し、水酸基と反応する官能基を有するゴムが1質量%以上9質量%以下、(D)難燃剤が3質量%以上20質量%以下、(E)ドリップ防止剤が0.1質量%以上5質量%以下であり、
(A)ポリカーボネートに対する(B)水酸基を有するバイオマス樹脂の質量比が0.35以下であることを特徴とする。
(A)成分は、高分子主鎖に2価フェノールの炭酸エステルが含まれる樹脂である。(A)成分は、得られる樹脂組成物の、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量が3万以上となる樹脂を使用することが好ましい。樹脂組成物の重量平均分子量は、254nmのUV検出器を有するサイズ排除クロマトグラフィーを用いて測定することができる。(A)成分は1種のみを使用してもいいし2種以上の組み合わせを使用してもよい。
(B)成分は、樹脂またはその原料の少なくとも一部が植物から製造された樹脂である。例えば、樹脂またはその原料は、植物原料からの抽出や化学合成により得ることができる。(B)成分の具体例としては、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアセタール、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート等が挙げられ、好ましくはポリ乳酸である。(B)成分は1種のみを使用してもいいし2種以上の組み合わせを使用してもよい。
(C)成分は、高分子構造中にシロキサン結合を含有し、水酸基と反応する官能基を有するゴムである。(C)成分の水酸基と反応する官能基は、(B)成分の水酸基と反応していることが好ましい。水酸基と反応する官能基の反応割合は特に限定されないが、1%以上であることが好ましく、5%以上であることがより好ましい。水酸基と反応する官能基の反応割合が1%以上であれば、樹脂とゴムの親和性が向上し、十分な衝撃強度と難燃性を得ることができる。水酸基と反応する官能基の反応割合はNMRで確認することができる。例えば、反応前に確認される水酸基のピークが、反応後にはピークの高さが減少していることで確認することができる。
(D)成分としては、有機系難燃剤、無機系難燃剤、またはこれらの組み合わせを使用することができる。好ましくは、リン系難燃剤である。その具体例としては、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシリルホスフェート等のリン酸エステル、レゾルシノールビス(ジフェニルホスフェート)、ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)、レゾルシノールビス(2,6−キシリルホスフェート)等の縮合リン酸エステルが挙げられる。市販の縮合リン酸エステルとしては、例えば大八化学株式会社製の「CR−733S」「CR−741」「PX−200」等が挙げられる。(D)成分は1種のみを使用してもいいし2種以上の組み合わせを使用してもよい。
(E)成分としては、フッ素系化合物を使用することができる。フッ素系化合物の種類は特に限定されないが、ハンドリング、分散性が良いことから、ポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFE)や、他樹脂で変性したPTFE、またはPTFE含有混合物が好ましい。具体的には、アクリル樹脂変性PTFEである三菱レイヨン株式会社製「メタブレンA−3800」等が挙げられる。
本発明の樹脂組成物は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量が3万以上であることが好ましく、3.5万以上であることがより好ましい。樹脂組成物のポリスチレン換算の重量平均分子量が3万以上であれば、十分な衝撃強度を得ることができる。
0.3b+3.5c≦4d・・・(1)
b:(B)水酸基を有するバイオマス樹脂の含有量[質量%]
c:(C)シロキサン結合を含有し、水酸基と反応する官能基を有するゴムの含有量[質量%]
d:(D)難燃剤の含有量[質量%]
本発明の樹脂組成物は、(A)乃至(E)成分、必要であれば更にその他の成分を溶融混練することにより得ることができる。
本発明の成形体は、本発明の樹脂組成物を成形してなる。本発明の樹脂組成物は、所望の形状に成形することができる。成形方法は特に限定されないが、例えば、押出成形、射出成形等の公知の技術を使用することができる。
(A)ポリカーボネート樹脂
「GW−1030S」SAMSUNG社製
(B)水酸基を有するバイオマス樹脂
ポリ乳酸(PLA)「TE−2000」ユニチカ社製
(C)シロキサン結合を含有し、水酸基と反応する官能基を有するゴム
グリシジル基含有シリコーン・アクリルコアシェルゴム「メタブレンS−2200」三菱レイヨン社製
(C’)(C)成分以外のゴム
C’−1:シリコーン・アクリルコアシェルゴム「メタブレンS−2006」三菱レイヨン社製
C’−2:高Si含有シリコーン・アクリルコアシェルゴム「メタブレンSX−005」三菱レイヨン社製
C’−3:MBS系コアシェルゴム「メタブレンC−223A」三菱レイヨン社製
(D)難燃剤
縮合リン酸エステル系難燃剤「PX−200」大八化学社製
(E)ドリップ防止剤
アクリル樹脂変性PTFE「メタブレンA−3800」三菱レイヨン社製
PTFE含有量:50質量%
(A)成分を100℃で6時間、(B)成分を80℃で6時間乾燥させた。
(A)成分863.5gと(D)成分130g、(E)成分6.5gを秤量し、ドライブレンドを行った。その後、二軸押出機(ラボプラストミル 東洋精機製作所社製)にて、240乃至250℃のシリンダー温度で溶融混練を行った。押出機先端から吐出される樹脂をペレット状にカッティングして樹脂のペレットを得た。得られたペレットを80℃で6時間乾燥させた。
第一工程で作製した樹脂組成物770g、(B)成分200g、(C)成分30gを秤量し、ドライブレンドを行った。その後、第一工程を同じ二軸押出機にて、210乃至220℃のシリンダー温度で溶融混練を行った。押出機先端から吐出される樹脂をペレット状にカッティングして樹脂のペレットを得た。
次に、第二工程で作製した樹脂組成物を80℃で6時間乾燥させた後、射出成形機(SE18DU 住友重機械工業社製)を用い、シリンダー温度240乃至250℃、金型温度40℃にて多目的試験片(80mm×10mm×t(厚み)4mm)、及び難燃試験用試験片(125mm×13mm×t1.5mm)を成形した。
成形した試験片について以下の評価をした。結果を表1に示す。
試験方法:UL94規格準拠V試験(125mm垂直燃焼試験)
サンプル形状:難燃試験用試験片
(2)シャルピー衝撃強度
試験方法:JIS K 7111準拠
サンプル形状:多目的試験片
ノッチ加工:ノッチングツールA−3(東洋精機製作所社製)使用。タイプAノッチ。
測定装置:デジタル衝撃試験機DG−UB(東洋精機製作所社製)
(3)重量平均分子量
試験方法:JIS K 0124準拠
測定装置:アライアンス2695(ウォーターズ社製)
検出器:PDA検出器2996(ウォーターズ社製)
移動相:テトラヒドロフラン
流量:1.0mL/min
カラム:LF−G、LF−804(昭和電工社製)
カラム温度:40℃
標準物質:ポリスチレン(ポリマーラボラトリー社製)
(4)外観
目視により、試験片表面の真珠光沢の有無を評価し、真珠光沢の無い場合は「〇」、ある場合は「×」で示した。
樹脂組成物の組成比(仕込み量の比)を表1,2に示す様に変更した以外は実施例1と同様にして樹脂組成物を作製し、評価した。尚、(C’)成分は、第二工程において、(C)成分と共にまたは(C)成分に替えて使用した。
Claims (14)
- (A)ポリカーボネート樹脂、(B)水酸基を有するバイオマス樹脂、(C)シロキサン結合を含有し、水酸基と反応する官能基を有するゴム、(D)難燃剤及び(E)ドリップ防止剤を有する樹脂組成物であって、
前記(A)乃至(E)成分の合計を100質量%とした場合、(B)水酸基を有するバイオマス樹脂が5質量%以上25質量%以下、(C)シロキサン結合を含有し、水酸基と反応する官能基を有するゴムが1質量%以上9質量%以下、(D)難燃剤が3質量%以上20質量%以下、(E)ドリップ防止剤が0.1質量%以上5質量%以下であり、
(A)ポリカーボネートに対する(B)水酸基を有するバイオマス樹脂の質量比が0.35以下であることを特徴とする樹脂組成物。 - ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量が3万以上であることを特徴とする請求項1に記載の樹脂組成物。
- 下記式(1)を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載の樹脂組成物。
0.3b+3.5c≦4d・・・(1)
b:(B)水酸基を有するバイオマス樹脂の含有量[質量%]
c:(C)シロキサン結合を含有し、水酸基と反応する官能基を有するゴムの含有量[質量%]
d:(D)難燃剤の含有量[質量%] - (A)ポリカーボネート樹脂が回収されたポリカーボネート樹脂を有する再生ポリカーボネート樹脂であり、前記再生ポリカーボネート樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量が3万以上であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- (B)水酸基を有するバイオマス樹脂が、ポリ乳酸であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- (C)シロキサン結合を含有し、水酸基と反応する官能基を有するゴムの水酸基と反応する官能基が、グリシジル基であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- (D)難燃剤が、リン系難燃剤であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- (E)ドリップ防止剤が、フッ素系化合物であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- UL−94規格V−1以上に適合することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 請求項1乃至9のいずれか一項に記載の樹脂組成物を成形してなることを特徴とする成形体。
- 感光体と前記感光体を収容するための筐体を有する画像形成装置であって、請求項10に記載の成形体を有することを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1乃至9のいずれか一項に記載の樹脂組成物の製造方法であって、(A)ポリカーボネート樹脂及び少なくとも一部の(D)難燃剤を溶融混練する第一工程と、前記第一工程で得られた混練物、(B)水酸基を有するバイオマス樹脂及び(C)シロキサン結合を含有し、水酸基と反応する官能基を有するゴムまたは前記第一工程で得られた混練物、(B)水酸基を有するバイオマス樹脂、(C)シロキサン結合を含有し、水酸基と反応する官能基を有するゴム及び(D)難燃剤の残部を溶融混練する第二工程とを有することを特徴とする樹脂組成物の製造方法。
- 前記第一工程が、(A)ポリカーボネート樹脂、少なくとも一部の(D)難燃剤及び(E)ドリップ防止剤を溶融混練する工程であることを特徴とする請求項12に記載の樹脂組成物の製造方法。
- 請求項1乃至9のいずれか一項に記載の樹脂組成物を押出成形または射出成形する工程を有することを特徴とする成形体の製造方法。
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