JP2016216630A - 樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本願発明の樹脂組成物は、(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂、(b)ゴム変性ポリスチレン系樹脂、及び(c)水添ブロック共重合体を含有し、上記(a)、上記(b)、及び上記(c)の合計100質量部に対して、上記(a)40〜80質量部、上記(b)及び上記(c)の合計20〜60質量部を含み、上記(b)と上記(c)との質量比が、20/80〜80/20であり、上記(b)が、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であり、上記ゴム質重合体の平均粒子径が2.0μm以下であることを特徴としている。
【選択図】なし
Description
また、例えば、ポリフェニレンエーテルとポリスチレンとを含有する樹脂組成物は、光透過性は良好であるものの、耐衝撃性に劣ることが知られている。
このように、スチレン系樹脂及びポリフェニレンエーテルを配合して、光透過性及び耐衝撃性の両性質に優れる樹脂組成物を得るのは困難と考えられていた。
ここで、一般的に光透過性と耐衝撃性は相反する関係にあるが、近年、軽量化やコストの観点から製品や部品の肉厚が薄くなる傾向があり、更なる耐衝撃性の向上が必要となった。特許文献1の樹脂組成物は、成形体を薄くすると、耐衝撃性が十分とはいえない場合があり、更なる改良が求められていた。
そこで、本発明は、光透過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。
〔1〕
(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂、(b)ゴム変性ポリスチレン系樹脂、及び(c)水添ブロック共重合体を含有し、
上記(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂、上記(b)ゴム変性ポリスチレン系樹脂、及び上記(c)水添ブロック共重合体の合計100質量部に対して、上記(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂40〜80質量部、上記(b)ゴム変性ポリスチレン系樹脂及び上記(c)水添ブロック共重合体の合計20〜60質量部を含み、
上記(b)ゴム変性ポリスチレン系樹脂と上記(c)水添ブロック共重合体との質量比が、20/80〜80/20であり、
上記(b)ゴム変性ポリスチレン系樹脂が、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であり、上記ゴム質重合体の平均粒子径が2.0μm以下であることを特徴とする、樹脂組成物。
上記(c)水添ブロック共重合体における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〕に記載の樹脂組成物。
更に、(d)縮合リン酸エステル系化合物を含有する、〔1〕又は〔2〕に記載の樹脂組成物。
上記(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂、上記(b)ゴム変性ポリスチレン系樹脂、及び上記(c)水添ブロック共重合体の合計100質量部に対して、上記(d)縮合リン酸エステル系化合物5〜30質量部を含む、〔3〕に記載の樹脂組成物。
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60%以上である、〔1〕〜〔4〕の何れかに記載の樹脂組成物。
〔1〕〜〔5〕の何れかに記載の樹脂組成物を含む成形品。
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、(b)ゴム変性ポリスチレン系樹脂、及び(c)水添ブロック共重合体を含有し、上記(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂、上記(b)ゴム変性ポリスチレン系樹脂、及び上記(c)水添ブロック共重合体の合計100質量部に対して、上記(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂40〜80質量部、上記(b)ゴム変性ポリスチレン系樹脂及び上記(c)水添ブロック共重合体の合計20〜60質量部を含み、上記(b)ゴム変性ポリスチレン系樹脂と上記(c)水添ブロック共重合体との質量比が、20/80〜80/20であり、上記(b)ゴム変性ポリスチレン系樹脂が、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であり、上記ゴム質重合体の平均粒子径が2.0μm以下である。
本実施形態の樹脂組成物は、さらに、(d)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(本明細書において、「PPE」と称する場合や、単に「(a)成分」と称する場合がある。)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(a)成分は、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。
(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。
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(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、及び/又は芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロックと、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とのランダム共重合体とを含む共重合体の少なくとも一部が水素添加された水添ランダム共重合体ブロックとを有する熱可塑性エラストマーである。
中でも、上記(c)成分としては、水素添加ブロック共重合体が好ましい。
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。
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、耐衝撃性の観点から、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。
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。
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。
特に、上記共役ジエン化合物としてブタジエンを使用する場合は、ポリブタジエンブロック部分のミクロ構造は、耐衝撃性の観点から、1,2−ビニル結合量と3,4−ビニル結合量との合計量が5〜80%であることが好ましく、10〜50%がより好ましく、15〜45%がさらに好ましい。
なお、共役ジエンの結合形態として、1,2−ビニル結合、3,4−ビニル結合、1,4−ビニル結合があるが、上記全ビニル結合量とは、重合時の共役ジエン化合物の結合形態の割合を示すものである。例えば、1,2−ビニル結合量とは、上記3種の結合形態中の1,2−ビニル結合の割合を意味するものである。1,2−ビニル結合量、3,4−ビニル結合量、1,4−ビニル結合量は、赤外分光光度計を用いて測定し、Analytical Chemistry,Volume21,No.8,August 1949に記載の方法に準じて算出することができる。
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。
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。
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。
本実施形態の樹脂組成物は、(d)縮合リン酸エステル系化合物(本明細書において、単に「(d)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。
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、(d)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。
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、離型剤、染顔料、その他の樹脂等が挙げられる。
本実施形態の樹脂組成物は、例えば、上記(a)成分、上記(b)成分、上記(c)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。
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。
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)
−(b)ゴム変性ポリスチレン系樹脂−
(b−1)旭化成工業製「スタイロン492」(ゴム質重合体の使用量:ゴム変性ポリスチレン系樹脂を重合する際に用いたスチレン系化合物および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、10質量%)
(b−2)ペトロケミカル製「CT60」(ゴム質重合体の平均粒子径:1.2μm、ゴム質重合体の使用量:ゴム変性ポリスチレン系樹脂を重合する際に用いたスチレン系化合物および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、10質量%)
−(c)水添ブロック共重合体−
(c−1)旭化成ケミカルズ製、「タフテックH1081」(芳香族ビニル化合物含有量60%)(水素添加ブロック共重合体)
(c−2)旭化成ケミカルズ製、「タフテックH1041」(芳香族ビニル化合物含有量32%)(水素添加ブロック共重合体)
(c−3)芳香族ビニル化合物含有量61質量%、2個の水素添加前のポリスチレンブロックセグメントの数平均分子量が各々21,000、33,000、分子量分布1.05、水素添加前のポリブタジエンブロックセグメントの1,2−ビニル結合量38%の水添ブロック共重合体(A−B−A型の水素添加ブロック共重合体)
−(d)縮合リン酸エステル系化合物−
大八化学工業社製、「E890」
−添加剤−
ポリスチレン、PSジャパン製、「685」
ゴム変性ポリスチレン、ペトロケミカル製「ET63」(ゴム質重合体の平均粒子径:2.7μm)
<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℃に設定したスクリューインライン型射出成形機(TOSHIBA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。
実施例及び比較例で得た樹脂組成物を、240〜280℃に設定したスクリューインライン型射出成形機(TOSHIBA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。
樹脂組成物の製造装置として、二軸押出機(商品名「ZSK−40MC」、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)、8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、5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)〜(d)成分を表1に示した組成で供給し、押出温度100〜280℃、スクリュー回転数300rpm、吐出量100kg/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。
(a)〜(d)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。
(a)〜(d)成分及び添加剤を、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。
ゴム変性ポリスチレン系樹脂と水添ブロック共重合体の質量比が高すぎたり、低すぎたりする樹脂組成物、及びゴム変性ポリスチレン系樹脂と水添ブロック共重合体の合計含有量が少ない樹脂組成物から得られる成形品は、耐衝撃性に劣っていた(比較例3、4、6、8)。特に、ゴム変性ポリスチレン系樹脂又は水添ブロック共重合体が含まれない樹脂組成物から得られる成形品は、耐衝撃性に一層劣っていた(比較例1、2)。
ゴム質重合体の平均粒子径が大きいゴム変性ポリスチレン系樹脂を用いた樹脂組成物、ポリフェニレンエーテル系樹脂が少ない樹脂組成物、及びゴム変性ポリスチレン系樹脂と水添ブロック共重合体の合計含有量が多い樹脂組成物から得られる成形品は、光透過性に劣っていた(比較例5、6、7、9)。
Claims (6)
- (a)ポリフェニレンエーテル系樹脂、(b)ゴム変性ポリスチレン系樹脂、及び(c)水添ブロック共重合体を含有し、
前記(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂、前記(b)ゴム変性ポリスチレン系樹脂、及び前記(c)水添ブロック共重合体の合計100質量部に対して、前記(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂40〜80質量部、前記(b)ゴム変性ポリスチレン系樹脂及び前記(c)水添ブロック共重合体の合計20〜60質量部を含み、
前記(b)ゴム変性ポリスチレン系樹脂と前記(c)水添ブロック共重合体との質量比が、20/80〜80/20であり、
前記(b)ゴム変性ポリスチレン系樹脂が、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であり、前記ゴム質重合体の平均粒子径が2.0μm以下である
ことを特徴とする、樹脂組成物。 - 前記(c)水添ブロック共重合体における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に記載の樹脂組成物。
- 更に、(d)縮合リン酸エステル系化合物を含有する、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 前記(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂、前記(b)ゴム変性ポリスチレン系樹脂、及び前記(c)水添ブロック共重合体の合計100質量部に対して、前記(d)縮合リン酸エステル系化合物5〜30質量部を含む、請求項3に記載の樹脂組成物。
- 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60%以上である、請求項1〜4の何れか1項に記載の樹脂組成物。
- 請求項1〜5の何れか1項に記載の樹脂組成物を含む成形品。
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