JP2020175649A - ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献2には、ポリフェニレンエーテル樹脂組成物を押出機で押出す際に、押出機のバレル全長を100%とした場合に、上流から45〜75%の長さを未溶融混合ゾーンとすることで、樹脂の熱劣化を抑制して耐衝撃性や耐熱エージング特性を改善する技術が開示されている。
また、特許文献2に記載の技術は、押出機バレル内の異物発生の低減や、樹脂組成物の物性低下の抑制にはある程度効果的であったが、押出時のメヤニ抑制に関しては、やはりまだ十分ではない。
[1]
押出機を用いて樹脂組成物を製造する方法であって、
前記樹脂組成物は、樹脂組成物全量(100質量%)に対しポリフェニレンエーテル(A)を10質量%以上含有し、
前記押出機は、固体搬送ゾーンと、溶融混練ゾーンと、溶融搬送ゾーンとを有し、前記固体搬送ゾーンは第一供給口が設けられたバレルを有する、二軸押出機であり、
前記押出機全体のバレル長さを100%とした場合に、前記押出機の上流側から30〜60%が前記固体搬送ゾーン、残りの40〜70%が前記溶融混練ゾーン及び前記溶融搬送ゾーンであり、
前記固体搬送ゾーンを構成するバレルのうち、前記第一供給口が設けられたバレルを除くバレル長さを100%とした場合に、75%以上のバレルの設定温度が50〜190℃の範囲内であり、
前記溶融混練ゾーンを構成するバレル及び前記溶融搬送ゾーンを構成するバレルの設定温度が250〜320℃の範囲内であり、
前記第一供給口の上部に設けられた集合ホッパー内の酸素濃度を3vol%以下とする、
樹脂組成物の製造方法。
[2]
前記固体搬送ゾーンを構成するバレルのうち、前記第一供給口が設けられたバレルを除くバレル長さを100%とした場合に、100%のバレルの設定温度が50〜190℃の範囲内である、[1]に記載の樹脂組成物の製造方法。
[3]
前記溶融搬送ゾーンは開口部が設けられたバレルを有し、前記開口部の上部に窒素注入ラインとガス抜き部とを設けたベントポートが設けられている、[1]又は[2]に記載の樹脂組成物の製造方法。
[4]
押出原料を全て前記第一供給口から供給する、[1]〜[3]のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。
[5]
前記樹脂組成物は、樹脂組成物全量(100質量%)に対し、スチレン系樹脂(B)5〜80質量%をさらに含有する、[1]〜[4]のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。
[6]
前記樹脂組成物は、樹脂組成物全量(100質量%)に対し、スチレン系熱可塑性エラストマー(C)0.1〜25質量%をさらに含有する、[1]〜[5]のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。
[7]
前記樹脂組成物は、樹脂組成物全量(100質量%)に対し、酸化防止剤(D)0.001〜3質量%を更に含有する、[1]〜[6]のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。
[8]
前記樹脂組成物は、樹脂組成物全量(100質量%)に対するポリオレフィン系樹脂成分の含有量が5質量%以下である、[1]〜[7]のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。
本実施の形態に係る樹脂組成物は、樹脂組成物全量(100質量%)に対しポリフェニレンエーテル(A)を10質量%以上含有する。
ポリフェニレンエーテル(A)は、繰り返し構成単位が一般式(1)の〔a〕及び/若しくは〔b〕からなる単独重合体(ホモポリマー)又は共重合体(コポリマー)であることが好ましい。
上記式(1)〔a〕、〔b〕中、R1、R2、R3、R4、R5及びR6は、それぞれ独立して、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基、並びにハロゲン原子及び水素原子からなる群から選ばれる一価の残基であることが好ましい。
但し、かかる場合、R5及びR6が同時に水素である場合を除く。
また、前記アルキル基のより好ましい炭素数は1〜3であり、前記アリール基のより好ましい炭素数は6〜8であり、前記一価の残基の中でもより好ましくは水素である。
なお、上記(1)の〔a〕及び〔b〕における繰り返し単位の数については、ポリフェニレンエーテル(A)の分子量分布により様々であるため、特に制限されることはない。
かかるフェニレンエーテル単位としては、以下に制限されないが、例えば、特開平01−297428号公報及び特開昭63−301222号公報に記載されている、2−(ジアルキルアミノメチル)−6−メチルフェニレンエーテル単位や、2−(N−アルキル−N−フェニルアミノメチル)−6−メチルフェニレンエーテル単位等が挙げられる。
このような構造単位としては、例えば、ジフェノキノンに由来する単位が挙げられる。但し、主鎖中に含まれるフェニレンエーテル単位以外の構造単位は、ポリフェニレンエーテル(A)を100質量%として、20質量%以下であることが好ましく、より好ましくは10質量%以下、更に好ましくは5質量%以下である。
なお、本実施の形態における還元粘度は、クロロホルム溶媒、濃度0.50g/dL、30℃でウベローデ型粘度計を用いて測定して得られた値である。
なお、重量平均分子量Mw及び数平均分子量Mnとは、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)測定による、ポリスチレン換算分子量から得られるものである。
本実施の形態の樹脂組成物において、主に成形流動性改良を目的として、スチレン系樹脂(B)を配合することができる。
本実施の形態において、スチレン系樹脂(B)とは、スチレン系化合物の単独重合体、スチレン系化合物とスチレン系化合物に共重合可能な化合物(但し、共役ジエン化合物を除く)との共重合体をいう。この(B)成分は、後述の(C)成分の範疇に含まれるものは含まないものとする。
スチレン系樹脂(B)の具体例としては、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る。
ここで、ゴム質重合体としては、共役ジエン系ゴム及び、共役ジエンと芳香族ビニル化合物のコポリマー又は、これらの水添物あるいは、エチレン−プロピレン共重合体系ゴム等が挙げられる。
本実施の形態に用いられる、スチレン系熱可塑性エラストマー(C)とは、スチレンブロックと共役ジエン化合物ブロックとを有するブロック共重合体である。
前記(C)成分の、ポリスチレン換算分子量から得られる重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnから求められるMw/Mn値は、好ましくは1.0〜3.0、より好ましくは1.0〜2.0、更により好ましくは1.0〜1.5の範囲内である。機械特性の観点から、1.0〜3.0の範囲内が好ましい。
本実施の形態に係る樹脂組成物は、さらに酸化防止剤(D)を含んでいてもよい。
本実施の形態に係る樹脂組成物を着色する場合、カーボンブラック、酸化チタン、その他の無機系、有機系の公知の染料、顔料等からなる着色剤を、樹脂組成物100質量%中に、0.001〜5質量%の範囲内で含有することが好ましい。十分な着色の観点から、0.001質量%以上の含有が好ましく、成形品の十分な機械強度、外観保持等の観点から5質量%以下の配合が好ましい。
ポリオレフィン系樹脂成分としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂や、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−オクテン共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−エチルメタクリレート共重合体等のポリオレフィン系共重合体等が挙げられる。
本実施の形態に係る樹脂組成物中におけるポリオレフィン系樹脂成分のより好ましい含有量は3質量%以下であり、更により好ましくは1質量%以下である。成形品の表層剥離等による物性低下や外観低下の抑制の観点から、5質量%以下の含有が好ましい。
本実施の形態に係る樹脂組成物は、以下に述べるとおり、本願(A)成分、及び必要に応じ(B)〜(D)成分、更に必要に応じて追加されるその他の成分を溶融混練することによって製造される。
一好適例として、TEM58SS二軸押出機(東芝機械社製、バレル数13(第一供給口ホッパー下バレルも含む)、スクリュー径58mm、L/D=53);ニーディングディスクL:2個、ニーディングディスクR:12個、及びニーディングディスクN:4個を有するスクリューパターン)を用いた場合に、押出機全体のバレル長さ(第一供給口にホッパーが設けられたバレルも含む)を100%とした場合の、固体搬送ゾーンのバレル長さを45%、残りの溶融混錬ゾーンと溶融搬送ゾーンのバレル長さを55%とし、固体搬送ゾーンのバレル設定温度(第一供給口ホッパー下バレルは水冷のため除く)100〜180℃、溶融混錬ゾーン及び溶融搬送ゾーンのバレル設定温度270〜310℃、第一供給口上部の集合ホッパー内の酸素濃度0.3〜2.0vol%、スクリュー回転数350〜600rpm、押出レート350〜600kg/hの条件で溶融混練する方法が挙げられる。
二軸押出機バレル内の溶融搬送ゾーンとは、溶融混練ゾーンから送られてきた押出原料成分を押出機の樹脂排出口(ダイノズル)まで搬送するゾーンであって、一条及び/又は二条の右ねじの送りスクリューエレメント構成のみによって溶融した押出原料成分が搬送されるゾーンを指す。
そこで、前記(A)成分を最上流(トップフィード)の原料投入口から投入して、最上流投入口における集合ホッパー内部の酸素濃度を3vol%以下に設定しておくことが重要である。集合ホッパー内部の酸素濃度は、好ましくは2vol%以下であり、より好ましくは1vol%以下であり、更により好ましくは0.5vol%以下である。
本実施の形態の、ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物からなる成形品は、上述の製造方法によって得られた樹脂組成物を成形することにより得ることができる。
前記樹脂組成物の成形方法としては、以下に制限されないが、例えば、射出成形、押出成形、真空成形及び圧空成形が好適に挙げられ、特に成形外観の観点から、射出成形がより好適に用いられる。
1.メヤニ
下記の実施例及び比較例の樹脂組成物を、TEM58SS二軸押出機(東芝機械社製、バレル数12(第一供給口ホッパー下バレルは除く)、スクリュー径58mm、L/D=53)を用いて、後述する押出条件で溶融混練して生産する際に、メヤニ(溶融樹脂がダイノズルの縁に付着して針状に成長したもの)発生の有無を確認した。
連続運転2時間後に目視でメヤニの発生が認められなかったものを「〇(優れる)」、運転2時間後までに目視でメヤニの発生が認められたものを「×(不良)」と判定した。評価基準としては、「○」の判定のものが本願の製造方法として好適である。
上記「1.メヤニ」での樹脂組成物の押出において、連続運転2時間後までストランドが安定的に引き取れたものを「〇(優れる)」、運転2時間中にストランド切れの発生が2回以内のものを「△(良)」、運転2時間中に3回以上ストランド切れが発生したものを「×(不良)」と判定した。評価基準としては、「○」の判定のものが本願の製造方法として好適である。
3.靭性(引張強度、引張伸度)
上記「1.メヤニ」での押出で得られた実施例及び比較例の樹脂組成物のペレットを、100℃の熱風乾燥機中で2時間乾燥した。乾燥後の樹脂組成物を、ISO物性試験片金型を備え付けた射出成型機(IS−80EPN、東芝機械社製)により、シリンダー温度320℃、金型温度80℃、射出圧力50MPa(ゲージ圧)、射出速度200mm/sec、射出時間/冷却時間=20sec/20secに設定して、ISO3167、多目的試験片A型のダンベル成形片を成形した。得られたダンベル成形片を23℃で24時間放置後、ISO527に準拠して、引張試験速度5mm/minの条件で、引張強度及び、引張伸度(引張呼び歪み)を23℃で各5本測定して、その平均値を求めた。評価基準としては引張強度が高い値であるほど、機械的強度に優れて、また引張伸度が高いほど靭性に優れて、樹脂組成物の酸化劣化が抑制され異物の混入も少ないと判定した。
上記「3.靭性(引張強度、引張伸度)」で成形して得られた実施例1〜12及び比較例1〜6の樹脂組成物のISOダンベル成形片を、140℃に設定した熱風オーブン中で1000時間エージングを行った後、23℃で24時間放置後、ISO527に準拠して、引張試験速度5mm/minの条件で、引張強度を23℃で各5本測定してその平均値を求めて、更にエージング前の引張強度を100%とした時の、エージング後の引張強度の値の保持率%を算出した。エージング後引張強度の保持率が高いほど、押出機バレル内部での樹脂組成物の酸化劣化が抑制されて異物の混入も少ないと判定した。
<ポリフェニレンエーテル(A)>
(A−1)
還元粘度0.50dL/g(0.5g/dLクロロホルム溶液、30℃、ウベローデ粘度計で測定)のポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレン)エーテル。
<スチレン系樹脂(B)>
(B−1)
ゼネラルパーパスポリスチレン(商品名:ポリスチレン685[登録商標]、PSJ社製)。なお、これはゴム成分を含まないポリスチレン、即ち、ゴム強化されていないポリスチレンである。
<スチレン系熱可塑性エラストマー(C)>
(C−1)
結合スチレン量62質量%で、ポリスチレンブロック−ポリ(スチレン・ブタジエン)ランダムブロック−ポリスチレンブロックの構造を有する、三型タイプのブロック共重合体。水素添加率98%。Mn=48000、Mw=55000、Mw/Mn= 1.146。
<酸化防止剤(D)>
(D−1)
リン系酸化防止剤(化学名:3,9−ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノキシ)−2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5,5]ウンデカン。商品名:アデカスタブPEP−36〔登録商標〕、アデカ社製)。
<その他の成分>
(着色剤)
平均一次粒子径16nmのカーボンブラック。
(ポリオレフィン系樹脂成分)
エチレン・プロピレン共重合体(商品名:タフマーP0680J[登録商標]、三井化学社製)。
(A−1)100質量%を、TEM58SS二軸押出機(東芝機械社製、バレル数13(第一供給口ホッパー下バレルを含む)、スクリュー径58mm、L/D=53);ニーディングディスクL:2個、ニーディングディスクR:12個、及びニーディングディスクN:4個を有するスクリューパターン)の最上流部(トップフィード)から供給して、押出機全体のバレル長さ(第一供給口ホッパー下バレルも含む)を100%とした場合の、固体搬送ゾーン(第一供給口ホッパー下バレルも含む)のバレル長さを38.5%、残りの溶融混練ゾーンと溶融搬送ゾーンのバレル長さを61.5%(内、溶融混練ゾーンのバレル長さ:38.5%)とし、固体搬送ゾーンのバレル設定温度(第一供給口ホッパー下バレルC0は水冷のため除く)C1〜C4まで全て180℃、溶融混練ゾーンのバレル設定温度C5〜C9まで全て290℃、溶融搬送ゾーンのバレル設定温度C10〜C12の内、C10を290℃、C11を300℃、C12を320℃に設定して、ダイヘッド部を320℃に設定して、ダイノズルへの窒素吹付けを流量20L/minで行い、C11バレル上部開口部に窒素注入ラインとガス抜き部とを設けたベントポートを設置して、押出中に窒素注入ラインから20L/minの流量で窒素吹込みを行なった。更に、第一供給口上部の集合ホッパー内の酸素濃度を0.5vol%になるように設定して、スクリュー回転数500rpm、押出レート400kg/hの条件で溶融混練して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の評価結果を下記表1に示す。
(A−1)70質量%と、(B−1)30質量%とを、前記の実施例1に記載の二軸押出機を用いて最上流部から供給して押出した。その際、押出機全体のバレル長さ(第一供給口ホッパー下バレルも含む)を100%とした場合の、固体搬送ゾーン(第一供給口ホッパー下バレルも含む)のバレル長さを46.2%、残りの溶融混練ゾーンと溶融搬送ゾーンのバレル長さを53.8%(内、溶融混練ゾーンのバレル長さ:30.8%)とし、固体搬送ゾーンのバレル設定温度(第一供給口ホッパー下バレルC0は水冷のため除く)C1〜C5まで全て180℃、溶融混練ゾーンのバレル設定温度C6〜C9まで全て290℃、溶融搬送ゾーンのバレル設定温度C10〜C12の内、C10を290℃、C11を300℃、C12を310℃に設定して、ダイヘッド部を310℃に設定して、ダイノズルへの窒素吹付けは行わず、C11バレル上部開口部にベント真空ラインを接続したベントポートを設置して、ベント真空度7.998kPa(60Torr)とした以外は、実施例1と同様な条件で溶融混練して押出して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の評価結果を下記表1に示す。
(A−1)50質量%と、(B−1)30質量%と、(C−1)20質量%とを、前記の実施例1に記載の二軸押出機を用いて最上流部から供給して押出した。その際、押出機全体のバレル長さ(第一供給口ホッパー下バレルも含む)を100%とした場合の、固体搬送ゾーン(第一供給口ホッパー下バレルも含む)のバレル長さを53.8%、残りの溶融混練ゾーンと溶融搬送ゾーンのバレル長さを46.2%(内、溶融混練ゾーンのバレル長さ:30.8%)とし、固体搬送ゾーンのバレル設定温度(第一供給口ホッパー下バレルC0は水冷のため除く)C1〜C6までの内、C1を50℃、C2〜C4を100℃、C5、C6を140℃に設定、溶融混練ゾーンのバレル設定温度C7〜C10まで全て280℃、溶融搬送ゾーンのバレル設定温度C11〜C12を280℃に設定して、ダイヘッド部を300℃に設定して、ダイノズルへの窒素吹付けは行わず、C11バレル上部開口部にベント真空ラインを接続したベントポートを設置して、ベント真空度7.998kPa(60Torr)として、更に、第一供給口上部の集合ホッパー内の酸素濃度を1.0vol%になるように設定した以外は、実施例1と同様な条件で溶融混練して押出して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の評価結果を下記表1に示す。
ダイノズルへの窒素吹付けを流量20L/minで行った以外は、前記の実施例3と同様な条件で溶融混練して押出して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の評価結果を下記表1に示す。
C11バレル上部開口部に、窒素注入ラインとガス抜き部とを設けたベントポートを設置して、押出中に窒素注入ラインから20L/minの流量で窒素吹込みを行なった以外は、前記の実施例4と同様な条件で溶融混練して押出して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の評価結果を下記表1に示す。
(A−1)30質量%と、(B−1)50質量%と、(C−1)20質量%とを、第一供給口上部の集合ホッパー内の酸素濃度を1.5vol%になるように設定した以外は、実施例3と同様な条件で溶融混練して押出して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の評価結果を下記表1に示す。
(A−1)15質量%と、(B−1)65質量%と、(C−1)20質量%とを、押出機全体のバレル長さ(第一供給口ホッパー下バレルも含む)を100%とした場合の、固体搬送ゾーン(第一供給口ホッパー下バレルも含む)のバレル長さを38.5%、残りの溶融混練ゾーンと溶融搬送ゾーンのバレル長さを61.5%(内、溶融混練ゾーンのバレル長さ:23.1%)とし、固体搬送ゾーンのバレル設定温度(第一供給口ホッパー下バレルC0は水冷のため除く)C1〜C4までの内、C1を50℃、C2〜C3を100℃、C4を130℃に設定、溶融混練ゾーンのバレル設定温度C5〜C7まで全て270℃、溶融搬送ゾーンのバレル設定温度C8〜C12を全て270℃に設定して、ダイヘッド部を280℃に設定して、ダイノズルへの窒素吹付けは行わず、C11バレル上部開口部にベント真空ラインを接続したベントポートを設置して、ベント真空度7.998kPa(60Torr)として、更に、第一供給口上部の集合ホッパー内の酸素濃度を1.8vol%になるように設定した以外は、前記の実施例6と同様な条件で溶融混練して押出して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の評価結果を下記表1に示す。
(A−1)50質量%と、(B−1)29.5質量%と、(C−1)20質量%と、(D−1)0.5質量%とを、固体搬送ゾーンのバレル設定温度(第一供給口ホッパー下バレルC0は水冷のため除く)C1〜C6までの全てを150℃に設定、第一供給口上部の集合ホッパー内の酸素濃度を2.7vol%になるように設定した以外は、前記の実施例3と同様な条件で溶融混練して押出して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の評価結果を下記表1に示す。
(A−1)65質量%と、(B−1)20質量%と、(C−1)14質量%と、(D−1)0.5質量%と、カーボンブラック0.5質量%とを、前記の実施例1に記載の二軸押出機を用いて最上流部から供給して押出した。その際、押出機全体のバレル長さ(第一供給口ホッパー下バレルも含む)を100%とした場合の、固体搬送ゾーン(第一供給口ホッパー下バレルも含む)のバレル長さを46.2%、残りの溶融混練ゾーンと溶融搬送ゾーンのバレル長さを53.8%(内、溶融混練ゾーンのバレル長さ:38.5%)とし、固体搬送ゾーンのバレル設定温度(第一供給口ホッパー下バレルC0は水冷のため除く)C1〜C5までの内、C1を120℃、C2〜C4を150℃、C5を180℃に設定、溶融混練ゾーンのバレル設定温度C6〜C10を全て280℃、溶融搬送ゾーンのバレル設定温度C11〜C12の内、C11を280℃、C12を300℃に設定して、ダイヘッド部を310℃に設定して、ダイノズルへの窒素吹付けは行わず、C11バレル上部開口部にベント真空ラインを接続したベントポートを設置して、ベント真空度7.998kPa(60Torr)として、第一供給口上部の集合ホッパー内の酸素濃度を2.0vol%になるように設定した以外は、実施例1と同様な条件で溶融混練して押出して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の評価結果を下記表1に示す。
(C−1)14質量%の内の4質量%を、ポリオレフィン系樹脂成分のタフマーP0680Jに置き換えた以外は、実施例9と同様な条件で溶融混練して押出して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の評価結果を下記表1に示す。
固体搬送ゾーンのバレル設定温度の内、C6を230℃に設定した以外は、実施例3と同様な条件で溶融混練して押出して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の評価結果を下記表1に示す。
固体搬送ゾーンのバレル設定温度の内、C5を250℃に設定した以外は、実施例9と同様な条件で溶融混練して押出して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の評価結果を下記表1に示す。
押出機全体のバレル長さ(第一供給口ホッパー下バレルも含む)を100%とした場合の、固体搬送ゾーン(第一供給口ホッパー下バレルも含む)のバレル長さを23.1%、残りの溶融混練ゾーンと溶融搬送ゾーンのバレル長さを76.9%(内、溶融混練ゾーンのバレル長さ:38.5%)とし、固体搬送ゾーンのバレル設定温度(第一供給口ホッパー下バレルC0は水冷のため除く)C1〜C2までの内、C1を120℃、C2を180℃に設定、溶融混練ゾーンのバレル設定温度C3〜C7を全て280℃、溶融搬送ゾーンのバレル設定温度C8〜C12の内、C8〜C11を280℃、C12を300℃に設定した以外は、実施例9と同様な条件で溶融混練して押出して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の評価結果を下記表1に示す。
固体搬送ゾーンのバレル設定温度(第一供給口ホッパー下バレルC0は水冷のため除く)C1〜C5までの内、C1を230℃、C2〜C4を250℃、C5を280℃に設定して、第一供給口上部の集合ホッパー内の酸素濃度を0.5vol%になるように設定した以外は、実施例9と同様な条件で溶融混練して押出して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の評価結果を下記表1に示す。
押出機全体のバレル長さ(第一供給口ホッパー下バレルも含む)を100%とした場合の、固体搬送ゾーン(第一供給口ホッパー下バレルも含む)のバレル長さを61.5%、残りの溶融混練ゾーンと溶融搬送ゾーンのバレル長さを38.5%(内、溶融混練ゾーンのバレル長さ:15.4%)とし、固体搬送ゾーンのバレル設定温度(第一供給口ホッパー下バレルC0は水冷のため除く)C1〜C7までの内、C1〜C3までを120℃、C4〜C6までを150℃、C7を180℃に設定、溶融混練ゾーンのバレル設定温度C8〜C9を全て280℃、溶融搬送ゾーンのバレル設定温度C10〜C12の内、C10、C11を280℃、C12を300℃に設定して、第一供給口上部の集合ホッパー内の酸素濃度を0.5vol%になるように設定した以外は、実施例9と同様な条件で溶融混練して押出して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の評価結果を下記表1に示す。
第一供給口上部の集合ホッパー内の酸素濃度を4.5vol%になるように設定した以外は、実施例9と同様な条件で溶融混練して押出して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の評価結果を下記表1に示す。
ダイノズルへの窒素吹付けを流量20L/minで行い、C11バレル上部開口部に窒素注入ラインとガス抜き部とを設けたベントポートを設置して、押出中に窒素注入ラインから20L/minの流量で窒素吹込みを行なった以外は、比較例2と同様な条件で溶融混練して押出して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の評価結果を下記表1に示す。
固体搬送ゾーンのバレル設定温度の内、C4、C5を250℃に設定した以外は、実施例9と同様な条件で溶融混練して押出して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の評価結果を下記表1に示す。
実施例4はダイノズル部の、穴から樹脂が排出する箇所への窒素ガスの吹付を行っているが、行っていない実施例3と比較して、引張伸度や、エージング後引張強度保持率が優れる傾向が見られた。
実施例5は、更にベントポート内に窒素ガスの吹込みを行っているが、実施例4と比較して更に、引張伸度、エージング後引張強度保持率が優れる傾向であった。
実施例8は、本願の製法に加えて、樹脂組成物に酸化防止剤成分(C)を配合することで、押出時に樹脂の酸化劣化がより一層抑制されて、更に引張伸度やエージング後引張強度保持率が優れる傾向が見られた。
実施例9は、樹脂組成物に着色剤(カーボンブラック)を配合しても、本願製法により生産安定性や樹脂性能に影響を及ぼさず、良好な性能の樹脂組成物が得られた。
実施例10は、5質量%以内であれば、ポリオレフィン系樹脂成分が配合されても、生産安定性や物性の低下等の影響は受けず、むしろ引張伸度や、エージング後引張強度保持率は優れる傾向が見られた。
実施例11、12は、いずれも固体搬送ゾーンのバレル長さと設定温度が本願の請求範囲内であり、物性も良好であるが、固体搬送ゾーンのうち前記第一供給口が設けられたバレルを除くバレル長さにおいて、設定温度が50〜190℃のバレルの長さを75〜100%未満の範囲にすることで、当該長さが100%の場合と比較して、成形品の靭性や熱安定性が若干低下する傾向が見られた。
一方、比較例1〜6は、いずれも樹脂組成物が、本願製法の請求範囲から外れた製法で生産されているため、生産安定性、物性、共に十分ではなかった。
比較例1は固体搬送ゾーンの長さが短く、また、比較例2は固体搬送ゾーンのバレル設定温度が高く、いずれも本願の請求範囲外であるため、生産時にメヤニの発生、成長が見られて、生産安定性、物性、共に十分ではなかった。
比較例3は、固体搬送ゾーンの長さが長すぎて本願の請求範囲外となり、樹脂組成物中に未溶融物が見られて、ストランド引き取り安定性、物性が十分ではなかった。
比較例4は、集合ホッパー内部の酸素濃度が高く、本願製法の請求範囲外となり、生産時にメヤニの発生、成長が見られて、生産安定性、物性、共に十分ではなかった。
比較例5は、比較例2と同様、固体搬送ゾーンのバレル設定温度が高く、本願の請求範囲外であり、ダイノズルへの窒素吹付やベントポートへの窒素吹込みを実施したため、メヤニの成長は抑制されて、ストランド引き取りは最後まで安定であったが、生産時にメヤニの発生は認められ、かつ物性が十分ではなかった。
比較例6は、固体搬送ゾーンの設定温度が本願の請求範囲外であるため、ストランド引き取りは最後まで安定であったが、生産時にメヤニの発生が認められた。また、物性も十分ではなかった。
Claims (8)
- 押出機を用いて樹脂組成物を製造する方法であって、
前記樹脂組成物は、樹脂組成物全量(100質量%)に対しポリフェニレンエーテル(A)を10質量%以上含有し、
前記押出機は、固体搬送ゾーンと、溶融混練ゾーンと、溶融搬送ゾーンとを有し、前記固体搬送ゾーンは第一供給口が設けられたバレルを有する、二軸押出機であり、
前記押出機全体のバレル長さを100%とした場合に、前記押出機の上流側から30〜60%が前記固体搬送ゾーン、残りの40〜70%が前記溶融混練ゾーン及び前記溶融搬送ゾーンであり、
前記固体搬送ゾーンを構成するバレルのうち、前記第一供給口が設けられたバレルを除くバレル長さを100%とした場合に、75%以上のバレルの設定温度が50〜190℃の範囲内であり、
前記溶融混練ゾーンを構成するバレル及び前記溶融搬送ゾーンを構成するバレルの設定温度が250〜320℃の範囲内であり、
前記第一供給口の上部に設けられた集合ホッパー内の酸素濃度を3vol%以下とする、
樹脂組成物の製造方法。 - 前記固体搬送ゾーンを構成するバレルのうち、前記第一供給口が設けられたバレルを除くバレル長さを100%とした場合に、100%のバレルの設定温度が50〜190℃の範囲内である、請求項1に記載の樹脂組成物の製造方法。
- 前記溶融搬送ゾーンは開口部が設けられたバレルを有し、前記開口部の上部に窒素注入ラインとガス抜き部とを設けたベントポートが設けられている、請求項1又は2に記載の樹脂組成物の製造方法。
- 押出原料を全て前記第一供給口から供給する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の樹脂組成物の製造方法。
- 前記樹脂組成物は、樹脂組成物全量(100質量%)に対し、スチレン系樹脂(B)5〜80質量%をさらに含有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の樹脂組成物の製造方法。
- 前記樹脂組成物は、樹脂組成物全量(100質量%)に対し、スチレン系熱可塑性エラストマー(C)0.1〜25質量%をさらに含有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の樹脂組成物の製造方法。
- 前記樹脂組成物は、樹脂組成物全量(100質量%)に対し、酸化防止剤(D)0.001〜3質量%を更に含有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の樹脂組成物の製造方法。
- 前記樹脂組成物は、樹脂組成物全量(100質量%)に対するポリオレフィン系樹脂成分の含有量が5質量%以下である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の樹脂組成物の製造方法。
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