JP2022097753A - 複合樹脂粒子 - Google Patents
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Abstract
Description
(ポリテトラフルオロエチレン粒子の平均粒子径の測定方法)
前記複合樹脂粒子1gに対して、50mlの塩化メチレンを加えて、23℃下、3時間放置する。得られた溶液を20分間スターラーで攪拌し、溶解せずに残った前記ポリテトラフルオロエチレン粒子100個について、長径及び短径を測定し、(長径+短径)/2を粒径とし、100個のポリテトラフルオロエチレン粒子の粒径の平均値を、ポリテトラフルオロエチレン粒子の平均粒子径とする。
ポリカーボネート樹脂粒子と前記混合分散体とを混合する工程、
を備える、ポリカーボネート樹脂粒子と、ポリテトラフルオロエチレン粒子と、熱可塑性樹脂粒子とを含む複合樹脂粒子の製造方法に関する。
ポリテトラフルオロエチレンの含有量が0.1~1.0質量%であり、樹脂組成物を流動方向に凍結破断させた破断面を走査型電子顕微鏡で観察した127μm×95μmの任意の一視野に存在するポリテトラフルオロエチレン(C)のフィブリルの最も太い部分の直径が2μm以下であるポリカーボネート樹脂組成物に関する。
(平均色相ばらつきの測定方法)
着色剤としてTiO2を1.0質量%、カーボンブラックを0.0025質量%含む、前記ポリカーボネート樹脂組成物を試験片とする。試験片を80mm×52mm×2mmの平板とし、暗幕中、試験片の一方側の主面に対して90°の両方向から、ライト光面170mm×120mmのLED平面ライトを用いて白色光を照射する。試験片の当該主面から垂直方向に10cmの距離をおいて、2次元色彩輝度計を設置し、前記主面の12箇所について輝度を測定する。得られた各輝度のうちの最大輝度及び最小輝度、12箇所の平均輝度を用いて、色相ばらつき=((最大輝度-最小輝度)/平均輝度)×100を算出する。5つの試験片についての色相ばらつき(%)の平均を、平均色相ばらつき(%)とする。
本発明の複合樹脂粒子は、嵩密度0.1~0.9のポリカーボネート樹脂粒子と、ポリテトラフルオロエチレン粒子とを含むことを特徴とする。本発明の複合樹脂粒子では、これら2種の粒子が互いに接触して複合化している。本発明の複合樹脂粒子は、このような構成を備えていることにより、ポリカーボネート樹脂組成物に対して、優れた難燃性及び優れた外観を付与することができる。すなわち、本発明の複合樹脂粒子は、例えば、ポリカーボネート樹脂組成物に配合される添加剤として、好適に使用することができる。
-ビス-[4,4-(4,4′-ジヒドロキシジフェニル)-シクロヘキシル]-プロパンなどが挙げられる。
〔η〕=1.23×10-4×Mv0.83
前記複合樹脂粒子1gに対して、50mlの塩化メチレンを加えて、23℃下、3時間放置する。得られた溶液を20分間スターラーで攪拌し、溶解せずに残ったPTFE粒子100個について、長径及び短径を測定し、(長径+短径)/2を粒径とし、100個のPTFE粒子の粒径の平均値を、PTFE粒子の平均粒子径とする。
本発明の複合樹脂粒子の製造方法としては、特に制限されないが、例えば、次の工程を備える方法により好適に製造することができる。
工程1:PTFE粒子の水性分散体と熱可塑性樹脂粒子の水性分散体とを混合して、混合分散体を調製する。
工程2:ポリカーボネート樹脂粒子及び混合分散体を混合する。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、前記複合樹脂粒子と、ポリカーボネート樹脂とが混合されてなり、ポリテトラフルオロエチレンの含有量が0.1~1.0質量%であって、樹脂組成物を流動方向に凍結破断させた破断面を走査型電子顕微鏡で観察した127μm×95μmの任意の一視野に存在するポリテトラフルオロエチレン(C)のフィブリルの最も太い部分の直径が2μm以下であることを特徴とする。
着色剤としてTiO2を1.0質量%、カーボンブラックを0.0025質量%含む、ポリカーボネート樹脂組成物のペレットを、120℃で4時間乾燥後、射出成形機を用いて、320℃、射出圧力100MPa、金型温度100℃の条件下で試験片(80mm×52mm×2mmの平板)を作製する。
得られた上記試験片(80mm×52mm×2mmの平板)を、暗幕中で、試験片の一方側の主面に対して90°の両方向から、ライト光面170mm×120mmのLED平面ライトを用いて白色光を照射する。試験片の当該主面から垂直方向に10cmの距離をおいて、2次元色彩輝度計を設置し、前記主面の12箇所について輝度を測定する。得られた各輝度のうちの最大輝度及び最小輝度、12箇所の平均輝度を用いて、色相ばらつき=((最大輝度-最小輝度)/平均輝度)×100を算出する。5つの試験片についての色相ばらつき(%)の平均を、平均色相ばらつき(%)とする。より具体的な測定方法は、実施例に記載の通りである。
ポリテトラフルオロエチレン粒子水性分散液(一次粒子径0.28μm:三井デュポンフルオロケミカル社製31JR)と、スチレン-アクリルニトリル共重合体粒子水性分散液(一次粒子径0.05~1μm:日本A&L社製K-1158)とを、50:50(=PTEF粒子:SAN粒子)の質量比(固形分比)で混合した。得られた混合液を酸で中和して中和混合液を得た。次に、ポリカーボネート樹脂粒子(一次粒子径1mm、嵩密度0.2g/cm3)の粉末4質量部に、中和混合液(固形分0.46質量部)を添加した。次に、80℃に加温して、スーパーミキサーを用いて0.5時間攪拌した後、乾燥させて複合樹脂粒子Aを製造した。複合樹脂粒子A中のPC樹脂粒子と、PTFE粒子と、SAN粒子の質量比は、89.0:6.5:6.5である。また、得られた複合樹脂粒子Aは、前述の方法により測定した結果、5mm以下の平均粒子径を有していた。
複合樹脂粒子A1gに対して、50mlの塩化メチレンを加えて、23℃下、3時間放置した。次に、得られた溶液を20分間スターラーで攪拌し、溶解せずに残ったPTFE粒子100個について、長径及び短径を測定し、(長径+短径)/2を粒径とし、100個のPTFE粒子の粒径の平均値を、PTFE粒子の平均粒子径とした。その結果、複合樹脂粒子Aにおける当該平均粒子径は、70μmであった。なお、短径の最小値は9μm、長径の最大値は264μmであった。
ポリテトラフルオロエチレン粒子水性分散液(一次粒子径0.28μm:三井デュポンフルオロケミカル社製31JR)と、スチレン-アクリルニトリル共重合体粒子水性分散液(一次粒子径0.05~1μm:日本A&L社製K-1158)とを、65:35(=PTEF粒子:SAN粒子)の質量比(固形分比)で混合したこと以外は、製造例1と同様にして、複合樹脂粒子Bを製造した。複合樹脂粒子B中のPC樹脂粒子と、PTFE粒子と、SAN粒子の質量比は、89.7:6.7:3.6である。また、得られた複合樹脂粒子Bは、前述の方法により測定した結果、5mm以下の平均粒子径を有していた。
ポリテトラフルオロエチレン粒子水性分散液(一次粒子径0.28μm:三井デュポンフルオロケミカル社製31JR)と、スチレン-アクリルニトリル共重合体粒子水性分散液(一次粒子径0.05~1μm:日本A&L社製K-1158)とを、35:65(=PTEF粒子:SAN粒子)の質量比(固形分比)で混合したこと以外は、製造例1と同様にして、複合樹脂粒子Cを製造した。複合樹脂粒子C中のPC樹脂粒子と、PTFE粒子と、SAN粒子の質量比は、82.3:6.2:11.5である。また、得られた複合樹脂粒子Cは、前述の方法により測定した結果、5mm以下の平均粒子径を有していた。
表1に記載の組成となるようにして、各成分をタンブラーに投入し、10分間乾式混合した。次に、二軸押出機((株)日本製鋼所製のTEX30α)を用いて、溶融温度280℃で混練し、各ポリカーボネート樹脂組成物のペレットを得た。得られたペレットから、射出成形機(FANAC社製のROBOSHOT S-2000i)を用いて、試験片を作製して、後述の評価に供した。表1に記載の成分の詳細は、以下の通りである。なお、複合樹脂粒子A~Cは、前述の製造例1~3で製造したものである。また、全ての実施例及び比較例において、共通して、酸化防止剤(リン系及びフェノール系)、エラストマー、及び離型剤が微量添加されている。
・PC:ポリカーボネート樹脂(住化スタイロンポリカーボネート社製のカリバー200-20:芳香族ポリカーボネート樹脂)
・難燃剤:シリコーン系難燃剤(ジオルガノジクロロシラン、モノオルガノトリクロロシラン、及びテトラクロロシランの共重合体であり、主鎖構造のM/D/T/Q=14/16/70/0(モル比)、全有機官能基中のフェニル基の比率が32モル%、末端基がメチル基、重量平均分子量が65000程度)
・A3800:三菱レイヨン社製のPTFE/MS(ポリメタクリルスチレン)=50/50の粒子
・SN3307:シャインポリマー社製のPTFE/SAN(スチレン-アクリルニトリル共重合体)=50/50の粒子
・PTSNa:パラトルエンスルホン酸ナトリウム塩
・C4:パーフルオロブタンスルホン酸カリウム塩
A3800及びSN3307について、前述の複合樹脂粒子Aと同様にして、PTFE粒子の平均粒子径を測定した。その結果、A3800の当該平均粒子径は、317μmであった。なお、短径の最小値は82μm、長径の最大値は715μmであった。一方、SN3307の当該平均粒子径は、253μmであった。なお、短径の最小値は79μm、長径の最大値は633μmであった。
得られたペレットにノッチを入れた後に、液体窒素で凍結し、流動方向に垂直な方向に破断させた。破断面を走査型電子顕微鏡で観察し、127μm×95μmの任意の一視野に存在するポリテトラフルオロエチレン(C)のフィブリルの最も太い部分の直径(短軸方向最大幅)が2μmを超えるフィブリルの個数を数えた。合計3つのペレットについて測定し、2μmを超えるフィブリルが2個以上存在するものを×、1個以下のものを〇として評価した。これらの結果を表1に示す。なお、ペレット破断面に露出するフィブリルにおいて、フィブリル断面の短軸方向最大幅をフィブリル直径と見做した。
UL規格94(機器の部品用プラスチック材料の燃焼性試験)に従い、垂直燃焼試験(V試験)を、試験片の厚み1.5mmで行い、その等級を評価した。結果を表1に示す。
実施例1~7及び比較例1~5で得られたペレットを、125℃で4時間乾燥後、射出成形機(FANAC社製のROBOSHOT S-2000i)を用いて、試験片成形時の温度300℃、射出圧力100MPa、金型温度100℃の条件下で試験片(80mm×52mm×2mmの平板)を作製した。次に、各試験片の表面を目視及び光学顕微鏡で観察して、直径が50μm以上の異物の数をカウントした。以下の基準により、表面のざらつきを評価した。結果を表1に示す。
〇:異物の数が0~5個であり、表面のざらつきが殆どない
△:異物の数が6~10個であり、表面のざらつきがややある
×:異物の数が10個超であり、表面のざらつきが大きい
着色剤としてTiO2を1.0質量%、カーボンブラックを0.0025質量%配合したこと以外は、実施例1~7及び比較例1~5と同様にして作製した、ポリカーボネート樹脂組成物を試験片とした。具体的には、着色剤としてTiO2を1.0質量%、カーボンブラックを0.0025質量%配合したこと以外は、実施例1~7及び比較例1~5と同様にして得られたペレットを、125℃で4時間乾燥後、射出成形機(FANAC社製のROBOSHOT S-2000i)を用いて、試験片成形時の温度300℃、射出圧力100MPa、金型温度100℃の条件下で試験片(80mm×52mm×2mmの平板)を作製した。次に、暗幕中で図4に示されるように、試験片1の一方側の主面に対して90°の両方向から、ライト光面 約170mm×120mmのLED平面ライト(NanGuang製Web LED Photo Light WP-960)2を用いてライト照度(約2180Lx/50cm)の白色光を照射した。試験片1の当該主面から垂直方向に約10cmの距離をおいて、2次元色彩輝度計3(コニカミノルタ社製CA2000)を設置し、図5に示されるように、前記主面の12箇所について輝度を測定した。得られた各輝度のうちの最大輝度及び最小輝度、12箇所の平均輝度を用いて、色相ばらつき=((最大輝度-最小輝度)/平均輝度)×100を算出した。5つの試験片についての色相ばらつき(%)の平均を、平均色相ばらつき(%)とした。得られた平均色相ばらつき(%)の結果から、以下の基準により表面の色むらを評価した。結果を表1に示す。
◎:平均色相ばらつきが、31.0%未満であり、色むらが極めて少なく、目視でも色むらは殆ど認識できない。
〇:平均色相ばらつきが、31.0%以上32.0%未満であり、色むらは少ないが、目視で若干色むらが認識できる。
×:平均色相ばらつきが、32.0%以上であり、色むらは多く、目視で色むらがはっきりと認識できる。
2 LED平面ライト
3 2次元色彩輝度計
Claims (6)
- ポリカーボネート樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、金属塩、ポリテトラフルオロエチレンと金属塩以外の難燃剤、及び熱可塑性樹脂を含むポリカーボネート樹脂組成物であって、
ポリテトラフルオロエチレンの含有量が0.1~1.0質量%であり、
樹脂組成物を流動方向に凍結破断させた破断面を走査型電子顕微鏡で観察した127μm×95μmの任意の一視野に存在するポリテトラフルオロエチレンのフィブリルの最も太い部分の直径が2μm以下である難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。 - 難燃性ポリカーボネート樹脂組成物を射出成形して得られた80mm×52mm×2mmの成形品の表面に存在する50μm以上の異物の個数が10個以下である、請求項1に記載の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。
- 難燃剤がシリコーン系難燃剤、ハロゲン系難燃剤、または、有機金属塩系難燃剤である請求項1または2に記載の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。
- 熱可塑性樹脂が、スチレン-アクリロニトリル共重合体、ポリメタクリルスチレン重合体、ポリエステル重合体、ポリエステルエラストマー重合体、及びエチレンビニルアセテート重合体からなる群より選択される少なくとも1種である請求項1~3のいずれか1項に記載の難燃性ポリカーボネート樹脂組成物。
- 以下の方法によって測定される平均色相ばらつきが、32.0%未満である、請求項1~4のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
(平均色相ばらつきの測定方法)
着色剤としてTiO2を1.0質量%、カーボンブラックを0.0025質量%含む、前記ポリカーボネート樹脂組成物を試験片とする。試験片を80mm×52mm×2mmの平板とし、暗幕中、試験片の一方側の主面に対して90°の両方向から、ライト光面170mm×120mmのLED平面ライトを用いて白色光を照射する。試験片の当該主面から垂直方向に10cmの距離をおいて、2次元色彩輝度計を設置し、前記主面の12箇所について輝度を測定する。得られた各輝度のうちの最大輝度及び最小輝度、12箇所の平均輝度を用いて、色相ばらつき=((最大輝度-最小輝度)/平均輝度)×100を算出する。5つの試験片についての色相ばらつき(%)の平均を、平均色相ばらつき(%)とする。 - 請求項1~5のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂組成物を含む、成形品。
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