JP2023005732A - 樹脂組成物及び成形品 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、機械物性のバランスに優れ、かつ耐候性にも優れた樹脂組成物及び当該樹脂組成物を含む成形品を提供することを目的とする。【解決手段】(A)ポリアミド、(B)ポリフェニレンエーテル、(C)スチレン系樹脂、(D)相溶化剤、(E)無機フィラー、(F)カーボンブラック、を含む樹脂組成物であって、成分(A)が、テレフタル酸単位を60~100モル%含有するジカルボン酸単位(a)と、炭素数が9~12の脂肪族ジアミン単位を60~100モル%含有するジアミン単位(b)とを有するポリアミドであり、成分(B)と成分(C)の質量割合(C)/(B)が1~3であり、成分(F)の一次粒子径が20nm以下であり、成分(F)の含有量が、成分(A)、成分(B)、成分(C)の合計100質量部に対して2~7質量部であることを特徴とする、樹脂組成物、及び該樹脂組成物を含む、成形品。【選択図】なし

Description

本発明は、樹脂組成物及び成形品に関する。
半芳香族ポリアミド樹脂組成物は、機械的強度、耐熱性、及び耐薬品性といった特性に優れていることが期待され、種々の開発が行われている。
しかしながら半芳香族ポリアミド樹脂組成物は結晶性のため成形収縮率が大きく、また吸水による寸法変化が大きいため、精密な寸法精度を必要とする用途への展開は限定されていた。
そこで、半芳香族ポリアミドに吸水率が低く非晶性樹脂であるポリフェニレンエーテルを配合することによって、成形収縮率と吸水による寸法変化を低減したポリアミドアロイが提案されている(特許文献1~4)。
特開2007-182550号公報 特開2007-217620号公報 特開2011-46781号公報 特表2016-509121号公報
しかしながら、近年、車載カメラなど高い寸法精度が求められる製品に対しては、取得する情報量を拡大させるため、設置環境の多様化が進むため、機械特性と耐候特性の両立が求められている。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、機械物性のバランスに優れ、かつ耐候性にも優れた樹脂組成物及び当該樹脂組成物を含む成形品を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記の問題を解決するために、鋭意研究を重ねた結果、半芳香族ポリアミドと特定範囲の非晶性樹脂とを組み合わせ、さらにカーボンブラックを特定範囲で配合させることにより機械特性のバランスと耐候性に優れた樹脂組成物が得られることを見出し、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)ポリアミド
(B)ポリフェニレンエーテル
(C)スチレン系樹脂
(D)相溶化剤
(E)無機フィラー
(F)カーボンブラック
を含む樹脂組成物であって、
前記成分(A)が、テレフタル酸単位を60~100モル%含有するジカルボン酸単位(a)と、炭素数が9~12の脂肪族ジアミン単位を60~100モル%含有するジアミン単位(b)とを有するポリアミドであり、
前記成分(B)と成分(C)の質量割合(C)/(B)が1~3であり、
前記成分(F)の一次粒子径が20nm以下であり、前記成分(F)の含有量が、前記成分(A)、前記成分(B)、前記成分(C)の合計100質量部に対して2~7質量部であることを特徴とする、樹脂組成物。
[2]
前記成分(A)が、前記成分(A)、前記成分(B)、前記成分(C)の合計100質量部に対して60~90質量部である、[1]に記載の樹脂組成物。
[3]
前記成分(A)が、テレフタル酸単位を60~100モル%含有するジカルボン酸単位(a)と、1,9-ノナンジアミン単位及び/又は2-メチル-1,8-オクタンジアミン単位を60~100モル%含有するジアミン単位(b)とを有する、[1]又は[2]に記載の樹脂組成物。
[4]
前記成分(E)が繊維状無機フィラー又は針状無機フィラーを含む、[1]~[3]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[5]
前記繊維状無機フィラーがガラス繊維である、[4]に記載の樹脂組成物。
[6]
前記成分(E)が板状無機フィラーを含む、[1]~[3]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[7]
前記板状無機フィラーがガラスフレークである、[6]に記載の樹脂組成物。
[8]
[1]~[7]のいずれかに記載の樹脂組成物を含む、成形品。
本発明により、機械特性のバランスと耐候性に優れた樹脂組成物及び当該樹脂組成物を含む成形品が得られる。
以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」という。)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、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。
〔樹脂組成物〕
本実施形態に係る樹脂組成物は、テレフタル酸単位を60~100モル%含有するジカルボン酸単位(a)と、炭素数が9~12の脂肪族ジアミン単位を60~100モル%含有するジアミン単位(b)とを有する(A)ポリアミド(以下、成分(A)ともいう)、(B)ポリフェニレンエーテル(以下、成分(B)ともいう)、(C)スチレン系樹脂(以下、成分(C)ともいう)、(D)相溶化剤(以下、成分(D)ともいう)、(E)無機フィラー(以下、成分(E)ともいう)、及び(F)カーボンブラック(以下、成分(F)ともいう)を含む樹脂組成物であり、成分(B)と成分(C)の質量割合(C)/(B)が1~3であり、成分(F)の一次粒子径が20nm以下であり、前記成分(F)の含有量が、成分(A)、成分(B)、成分(C)の合計100質量部に対して2~7質量部である。
[(A)ポリアミド]
本実施形態に係る(A)ポリアミドは、テレフタル酸単位を60~100モル%含有するジカルボン酸単位(a)と、炭素数が9~12の脂肪族ジアミン単位を60~100モル%含有するジアミン単位(b)とを有する。
[[ジカルボン酸単位(a)]]
本実施形態におけるジカルボン酸単位(a)は、当該単位(a)中、テレフタル酸単位を60~100モル%含有し、好ましくは70~100モル%含有し、より好ましくは80~100モル%含有し、さらに好ましくは90~100モル%含有し、100モル%含有していてもよい。当該モル比率がこの範囲にあると、耐熱性に優れた樹脂組成物となる。
ジカルボン酸単位(a)は、テレフタル酸単位以外のジカルボン酸単位を含有していてもよい。かかるジカルボン酸単位としては、以下に制限されないが、例えば、マロン酸、ジメチルマロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、2-メチルアジピン酸、トリメチルアジピン酸、ピメリン酸、2,2-ジメチルグルタル酸、3,3-ジエチルコハク酸、アゼライン酸、セバシン酸、及びスベリン酸等の脂肪族ジカルボン酸;1,3-シクロペンタンジカルボン酸、及び1,4-シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸;並びに、イソフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、2,7-ナフタレンジカルボン酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、1,4-フェニレンジオキシジ酢酸、1,3-フェニレンジオキシジ酢酸、ジフェン酸、4,4’-オキシジ安息香酸、ジフェニルメタン-4,4’-ジカルボン酸、ジフェニルスルホン-4,4’-ジカルボン酸、及び4,4’-ビフェニルジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸;から誘導される単位が挙げられる。
これらの単位は、1種単独であってもよく、2種以上の組み合わせであってもよい。
上記のテレフタル酸単位以外のジカルボン酸単位は、ジカルボン酸単位(a)中に40モル%以下の範囲で含まれていてもよく、より好ましくは30モル%以下であり、さらに好ましくは20モル%以下であり、さらにより好ましくは10モル%以下であり、0モル%であってもよい。
[[ジアミン単位(b)]]
本実施形態におけるジアミン単位(b)は、炭素数が9~12の脂肪族ジアミン単位を60~100モル%含有し、好ましくは70~100モル%含有し、より好ましくは80~100モル%含有し、さらに好ましくは90~100モル%含有し、100モル%含有していてもよい。炭素数及びジアミン単位のモル比率が上記範囲にあることで、低吸水性と耐熱性のバランスに優れた樹脂組成物となる。
上記ジアミン単位(b)は、高温下での機械的強度に一層優れる観点から、炭素数が9~10の脂肪族ジアミン単位が好ましく、炭素数が9の脂肪族ジアミン単位がより好ましい。
ジアミン単位(b)は、直鎖であっても分岐していてもよい。
上記ジアミン単位(b)を構成する直鎖の脂肪族ジアミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、1,9-ノナンジアミン(ノナメチレンジアミンともいう。)、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミンが挙げられる。
上記ジアミン単位(b)を構成する、主鎖から分岐した置換基を持つ脂肪族ジアミン単位を構成する脂肪族ジアミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジアミン、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジアミン、2-メチル-1,8-オクタンジアミン(2-メチルオクタメチレンジアミンともいう。)、及び2,4-ジメチルオクタメチレンジアミンが挙げられる。
上記ジアミン単位(b)として、1,9-ノナンジアミン単位及び/又は2-メチル-1,8-オクタンジアミン単位を含むことが、機械的強度、低吸水性、耐熱性のバランスの観点から好ましい。中でも、1,9-ノナンジアミン単位及び2-メチル-1,8-オクタンジアミン単位を併用することが好ましい。
上記ジアミン単位(b)として、1,9-ノナンジアミン単位及び/又は2-メチル-1,8-オクタンジアミン単位を含む場合の、1,9-ノナンジアミン単位と2-メチル-1,8-オクタンジアミン単位とのモル比(1,9-ノナンジアミン単位/2-メチル-1,8-オクタンジアミン単位)は、100/0~20/80の範囲であることが好ましい。当該モル比は、95/5~60/40であることがより好ましく、90/10~75/25であることがさらに好ましい。当該モル比がこの範囲にあると、特に耐熱性に優れた樹脂組成物となる傾向にある。
ジアミン単位(b)は、炭素数が9~12の脂肪族ジアミン単位以外のジアミン単位を含有していてもよい。かかるジアミン単位としては、以下に制限されないが、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、及び2-メチルペンタメチレンジアミン(2-メチル-1,5-ジアミノペンタンともいう。)等の脂肪族ジアミン;1,4-シクロヘキサンジアミン、1,3-シクロヘキサンジアミン、及び1,3-シクロペンタンジアミン等の脂環族ジアミン;並びに、メタキシリレンジアミン等の芳香族ジアミン;から誘導される単位が挙げられる。
これらの単位は、1種単独であってもよく、2種以上の組み合わせであってもよい。
上記の炭素数が9~12の脂肪族ジアミン単位以外のジアミン単位は、ジアミン単位(b)中に40モル%以下の範囲で含まれていてもよく、より好ましくは30モル%以下であり、さらに好ましくは20モル%以下であり、さらにより好ましくは10モル%以下であり、0モル%であってもよい。
本実施形態の(A)ポリアミドの好ましい例としては、ポリアミド9,T、ポリアミド10,T等が挙げられる。
また、本実施形態の(A)ポリアミドは、本実施形態の目的を損なわない範囲で、ブチロラクタム、ピバロラクタム、ε-カプロラクタム、カプリロラクタム、エナントラクタム、及びウンデカノラクタム等のラクタム単位、6-アミノカプロン酸、11-アミノウンデカン酸、及び12-アミノドデカン酸等のアミノカルボン酸単位、ビスヘキサメチレントリアミン等の3価以上の多価アミン単位、並びに、トリメリット酸、トリメシン酸、及びピロメリット酸等の3価以上の多価カルボン酸単位を含んでもよい。
これらの単位は、1種単独であってもよく、2種以上の組み合わせであってもよい。
これらの単位の(A)ポリアミド中の合計割合(モル%)は、(A)ポリアミド全体に対して、20モル%以下であることが好ましく、10モル%以下であることがより好ましく、5モル%以下であることがさらに好ましく、0モル%であってもよい。
[(A)ポリアミドの含有量]
本実施形態の樹脂組成物において、成分(A)、(B)、及び(C)の合計を100質量部としたときに、成分(A)の含有量は、60~90質量部であることが好ましく、より好ましくは70~90質量部、さらに好ましくは70~80質量部である。成分(A)の含有量がこの範囲にあると、機械的強度、耐候性に優れた樹脂組成物を得ることができる。
[(B)ポリフェニレンエーテル]
本実施形態における(B)ポリフェニレンエーテルとしては、以下に限定されるものではないが、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)等が挙げられる。さらに、2,6-ジメチルフェノールと他のフェノール類との共重合体(例えば、特公昭52-017880号公報に記載されている、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との共重合体や、2,6-ジメチルフェノールと2-メチル-6-ブチルフェノールとの共重合体等)のようなポリフェニレンエーテル共重合体も挙げられる。これらの中でも、機械的強度の観点から、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との共重合体、これらの混合物が好ましい。
これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
(B)ポリフェニレンエーテルの還元粘度(0.5g/dLクロロホルム溶液、30℃、ウベローデ型粘度管で測定)の下限値は、0.30dL/g以上であることが好ましく、0.35dL/g以上であることがより好ましく、0.38dL/g以上であることがさらに好ましい。ポリフェニレンエーテルの還元粘度の上限値は、0.80dL/g以下であることが好ましく、0.75dL/g以下であることがより好ましく、0.55dL/g以下であることがさらに好ましい。ポリフェニレンエーテルの還元粘度の下限値と上限値の組合せとしては、0.30~0.80dL/gであることが好ましく、0.35~0.75dL/gであることがより好ましく、0.38~0.55dL/gであることがさらに好ましい。(B)ポリフェニレンエーテルの還元粘度が上記範囲であると、耐衝撃性及び耐熱性が一層向上する。
(B)ポリフェニレンエーテルは、2種以上の還元粘度の異なるポリフェニレンエーテルの混合物であってもよい。
(B)ポリフェニレンエーテルの安定化のために、公知の各種安定剤を樹脂組成物に配合してもよい。安定剤としては、例えば、酸化亜鉛、硫化亜鉛等の金属系安定剤;ヒンダードフェノール系安定剤、リン系安定剤、ヒンダードアミン系安定剤等の有機安定剤が挙げられる。
安定剤の含有量は、(B)ポリフェニレンエーテル100質量部に対して、5質量部未満であることが好ましい。
[成分(B)の含有量]
本実施形態の樹脂組成物において、(B)ポリフェニレンエーテルの含有量は、成分(A)、成分(B)、及び成分(C)の合計を100質量部としたとき、2.5~20質量部であることが好ましく、より好ましくは5~15質量部であり、さらに好ましくは10~15質量部である。
[(C)スチレン系樹脂]
本実施形態における(C)スチレン系樹脂としては、以下に限定されるものではないがスチレン系化合物の単独重合体、2種以上のスチレン系化合物の共重合体、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重合体を挙げることができる。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、α-エチルスチレン等が挙げられる。成分(C)は、好ましくは、スチレンの単独重合体である。
[成分(C)の含有量]
本実施形態の樹脂組成物において、(C)スチレン系樹脂の含有量は、成分(A)、成分(B)、及び成分(C)の合計を100質量部としたとき、5~22.5質量部であることが好ましく、より好ましくは10~20質量部であり、さらに好ましくは10~15質量部である。
[(D)相溶化剤]
本実施形態における樹脂組成物は、ポリアミド及びポリフェニレンエーテルの相溶性を向上させる観点から、(D)相溶化剤をさらに含むことが好ましい。(D)相溶化剤を使用する主な目的は、ポリアミド及びポリフェニレンエーテルの混合物の物理的性質を改良することである。
(D)相溶化剤とは、ポリフェニレンエーテル、ポリアミド、又はこれら両者と相互作用する多官能性の化合物を意味する。かかる相互作用は、化学的(例えば、グラフト化)であってもよく、物理的(例えば、分散相の表面特性の変化)であってもよい。いずれにしても、得られるポリアミド及びポリフェニレンエーテルの混合物の相溶性は向上する。
(D)相溶化剤の例としては、特開平8-48869号公報及び特開平9-124926号公報等に記載されているものが挙げられ、これら公知の相溶化剤はすべて使用可能であり、さらに2種以上の併用も可能である。
前記した種々の(D)相溶化剤の中でも、好ましくは、クエン酸、マレイン酸、イタコン酸、及びそれらの無水物からなる群より選択される1種以上である。中でも、無水マレイン酸及び/又はクエン酸がより好ましい。
(D)相溶化剤の含有量は、成分(A)、成分(B)、及び成分(C)の合計を100質量部とした時、好ましくは0.01~10質量部であり、より好ましくは0.10~5質量部、さらに好ましくは0.10~2質量部である。
[(E)無機フィラー]
本実施形態の(E)無機フィラーとしては、以下に制限されないが、例えば、ガラス繊維、チタン酸カリウム繊維、石膏繊維、黄銅繊維、ステンレス繊維、スチール繊維、セラミックス繊維、及びボロンウィスカ繊維等の繊維状無機フィラー;マイカ、タルク、カオリン、焼成カオリン、ガラスフレーク等の板状無機フィラー;酸化チタン、アパタイト、ガラスビーズ、シリカ、炭酸カルシウム、カーボンブラック等の粒状無機フィラー;及びウォラストナイト、ゾノトライト等の針状無機フィラー;が挙げられる。これらの中でも、好ましくは繊維状無機フィラー、板状無機フィラー、及び針状無機フィラーであり、より好ましくは、タルク、ウォラストナイト、ガラスフレーク及びガラス繊維であり、さらに好ましくはガラスフレーク及びガラス繊維であり、よりさらに好ましくはガラス繊維である。
これらの無機フィラーは1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、無機フィラーは、シランカップリング剤等の表面処理剤を用いて公知の方法により表面処理したものを使用してもよい。
(E)無機フィラーの含有量は、樹脂組成物全体を100質量%としたとき、好ましくは30~60質量%であり、より好ましくは30~50質量%であり、さらに好ましくは40~50質量%である。
[(F)カーボンブラック]
本実施形態における(F)カーボンブラックとしては黒色の着色を付与すると共に、耐候性を改良するための成分として配合される。
(F)カーボンブラックの平均一次粒子径は、20nm以下であり、5~20nmが好ましく、より好ましくは10~20nmである。耐候性の観点から20nm以下であることが好ましく、樹脂組成物中への分散性と成形体の色むらの観点から5nm以上が好ましい。
なお、平均一次粒子径は、電子顕微鏡を用いて測定することができ、具体的には実施例に記載の方法により測定することができる。
(F)カーボンブラックは、1種を単独で用いてもよく、平均一次粒子径の異なる種類のものを2種以上併用してもよい。また、予めポリスチレンと予備混練したマスターバッチ化したものを用いてもよい。
本実施の形態の樹脂組成物において、(F)カーボンブラックの含有量は、成分(A)、成分(B)、成分(C)の合計100質量部に対して2~7質量部であり、2~6質量部が好ましく、より好ましくは2~5質量であり、さらに好ましくは2~4質量部であり、さらにより好ましくは2~3質量部である。耐候性の観点から2質量部以上であることが好ましく、機械特性の観点から7質量部以下が好ましい。
本実施の形態の樹脂組成物において、成分(B)と成分(C)の質量割合(C)/(B)が1~3であることが好ましく、1~2.5であることがより好ましく、1~2であることがさらに好ましい。
上記割合(C)/(B)を上記の範囲とすることで、成分(A)に分散した(B)と(C)からなる粒子の光劣化とガラス転移温度の低下が抑制され、耐候性と機械特性とをバランスよく得ることができる。
[その他の添加剤]
その他の添加剤成分の例としては、ポリエステル、ポリオレフィン等の他の熱可塑性樹脂、可塑剤(低分子量ポリオレフィン、ポリエチレングリコール、脂肪酸エステル類等)及び、帯電防止剤、核剤、流動性改良剤、滴下防止剤、補強剤、各種過酸化物、展着剤、銅系熱安定剤、ヒンダードフェノール系酸化劣化防止剤に代表される有機系熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等である。
その他の添加剤成分の具体的な好ましい添加量は、樹脂組成物全体を100質量%としたときに、それぞれ、15質量%以下であり、より好ましくは13質量%以下であり、さらに好ましくは10質量%以下である。
また、その他の添加剤成分全体としては、樹脂組成物全体を100質量%としたときに、30質量%以下であることが好ましく、25質量%以下であることがより好ましく、20質量%以下であることがさらに好ましい。
また、全熱可塑性樹脂成分の合計100質量に対して、成分(A)、成分(B)、成分(C)の合計含有量は、70質量部以上であることが好ましく、80質量部以上であることがより好ましく、90質量部以上であることがさらに好ましく、95質量部以上であることがさらにより好ましく、100質量部であってもよい。
〔樹脂組成物の製造方法〕
本実施形態の樹脂組成物は、上述した成分(A)~成分(F)、必要に応じて添加剤を用いて、従来公知の溶融混練法により製造することができる。
例えば、単軸押出機、二軸押出機、ロール、ニーダー、ブラベンダープラストグラフ、バンバリーミキサー等を用いて溶融混練する方法が挙げられるが、中でも二軸押出機を用いた方法が好ましく、特に、上流側供給口と1カ所以上の下流側供給口を備えた二軸押出機を用いた方法がさらに好ましい。
溶融混練温度としては、280~360℃の範囲内が好ましい。
〔成形品及びその製造方法等〕
本実施形態の樹脂組成物を用いて、射出成形、押出成形、プレス成形、ブロー成形、カレンダー成形及び流延成形等の、従来公知の成形方法を用いて成形することにより、成形品を製造することができる。すなわち、本実施形態の成形品は、樹脂組成物を含むものである。
成形方法としては、特に限定されず、公知の方法を採用することができる。例えば、射出成形機のシリンダー内で樹脂組成物を溶融させ、所定の形状の金型内に射出することによって、所定の形状の成形品を製造することができる。
また、シリンダー温度を制御した押出機内で樹脂組成物を溶融させて、口金ノズルよりこれを紡出することによって、繊維状の成形品を製造することができる。
さらに、シリンダー温度を制御した押出機内で樹脂組成物を溶融させて、Tダイからこれを押し出すことによって、フィルム状やシート状の成形品を製造することができる。
さらにまた、このような方法で製造された成形品は、表面に、塗料、金属や他種のポリマー等からなる被覆層を形成させてもよい。すなわち、本実施形態の成形品と、この成形品の表面の少なくとも一部に形成された被覆層と、を備える積層体とすることもできる。被覆層は、1層であってもよいし、2層以上であってもよい。積層方法としては、特に限定されず、その使用目的は成形品の形状等に鑑み、適宜好適な方法を採用することができる。
以下、本実施形態について、具体的な実施例及び比較例を挙げて説明するが、本実施形態はこれらに限定されるものではない。なお、実施例及び比較例に用いた原料及び測定方法を以下に示す。
〔原材料〕
((A)ポリアミド)
<(A)ポリアミド9,T(以下、「PA9T」と記載する。)>
ISO133に準じて300℃、1kgの条件で測定したMFRが70g/10minであるPA9Tを用いた。当該PA9Tは、テレフタル酸単位を100モル%含有するジカルボン酸単位と、1,9-ノナンジアミン単位及び/又は2-メチル-1,8-オクタンジアミン単位を100モル%含有するジアミン単位とを有していた。
<(B)ポリフェニレンエーテル(以下、「PPE」と記載する。)>
クロロホルム溶媒を用いて0.5g/dLの濃度で30℃でウベローデ型粘度管を用いて測定した還元粘度が0.40dL/gであるPPEを用いた。
<(C)スチレン系樹脂(以下、「PS」と記載する。)>
ゼネラルパーパスポリスチレン(商品名:スタイロン660(登録商標)、ダウケミカル社製)を用いた。
<(D)相溶化剤>
無水マレイン酸(特級試薬)(和光純薬製)を用いた。
((E)無機フィラー)
<(E-1)ガラス繊維>
ガラス繊維(日本電気硝子社製「ECS03-T747」、繊維径13μm、チョップ長3mm)を用いた。
<(E-2)ガラスフレーク>
ガラスフレーク(日本板硝子社製「MEG160FYX(6145)」)を用いた。
((F)カーボンブラック)
<(F-1)カーボンブラック含有マスターバッチ>
一次粒子径16nmであるカーボンブラックを50質量%含有するゼネラルパーパスポリスチレンベースのマスターバッチペレット(F-1)を用いた。用いたマスターバッチペレットの内、50質量%は(F)カーボンブラックとして、残る50質量%のポリスチレンは(C)スチレン系樹脂の質量として換算した。
<(F-2)カーボンブラック含有マスターバッチ>
一次粒子径40nmであるカーボンブラックを50質量%含有するゼネラルパーパスポリスチレンベースのマスターバッチペレット(F-2)を用いた。用いたマスターバッチペレットの内、50質量%は(F)カーボンブラックとして、残る50質量%のポリスチレンは(C)スチレン系樹脂の質量として換算した。
なお、平均一次粒子径は、電子顕微鏡を用いて任意に選んだ10個についての算術平均により測定した。
〔特性の測定方法〕
(1)メルトボリュームフローレート(MVR)
得られた樹脂組成物のペレットをISO1133に準じて、320℃、荷重5kgでMVR(cm/10min)を評価した。値が大きい程、流動性に優れていると判定した。
(2)荷重撓み温度(DTUL)
得られた樹脂組成物のペレットを、シリンダー温度320℃に設定した小型射出成形機(商品名:IS-100GN、東芝機械社製)に供給し、金型温度110℃の条件で評価用ISOダンベルを作製した。また、該ISOダンベルを切削し、荷重撓み温度(DTUL)測定用テストピースを作製した。上記荷重撓み温度測定用テストピースを用いて、荷重撓み温度:DTUL(ISO 75:1.8MPa荷重)(℃)の測定を行った。値が大きいほど、耐熱性に優れていると判定した。
(3)引張強度
上記(2)で成形したJIS K7139 ISOダンベルを用いて、ISO527に準じて23℃の温度条件下、5mm/minの速度で引張降伏強さ(MPa)を測定し、引張強度を評価した。値が大きい程、機械的強度に優れていると判定した。
(4)ノッチ付シャルピー衝撃強さ
上記(2)で成形したJIS K7139 ISOダンベルを用いて、シャルピー衝撃強さ測定用のテストピースを作製した。上記、シャルピー衝撃強さ測定用のテストピースを用いて、ISO179に準じて23℃の温度条件下でシャルピー衝撃強さ(kJ/m)を測定した。値が大きい程、耐衝撃性に優れていると判定した。
(5)耐候性
得られた樹脂組成物のペレットを、シリンダー温度320℃に設定した小型射出成形機(商品名:IS-100GN、東芝機械社製)に供給し、金型温度110℃の条件で、50mm×90mm×2mmの平板に成形した。
得られた平板をサンシャインウェザーメーターに設置し、波長340nm、照度0.35W、雨噴霧無しの条件で耐候性を評価した。
2000時間後の平板表面を観察し、色味の変化と表面粗さに変化がないものを◎、表面粗さにのみ変化が見られたものを〇、色味に変化がみられたものを△、色味、表面粗さともに変化が現れたものを×とした。
〔実施例1~5及び比較例1~5〕
原料の流れ方向に対し、上流側、中央、下流側に3ヶ所の供給口を有する二軸押出機[ZSK-26MC、コペリオン社製(ドイツ)]を用いた。供給口位置は、押出機シリンダーの全長を1.0とした時、上流からL=0の位置の供給口を上流供給口、L=0.4の位置の供給口を中央供給口、L=0.6の位置の供給口を下流供給口とし、上流供給口、中央供給口、及び下流供給口への原料供給方法は、ホッパーを用いて供給する方法とした。上流供給口から中央供給口までを320℃、中央供給口よりも下流側を310℃に設定し、スクリュー回転数は300回転/分、吐出量は15kg/hとした。
また、中央供給口のあるシリンダーブロックの直前のブロックと、ダイ直前のシリンダーブロックにそれぞれ開口部を設け、真空吸引することにより残存揮発分及びオリゴマーの除去を行った。この時の真空度(絶対圧力)は60Torrであった。
下記表1に記載の組成に従い、それぞれの原材料を供給し、溶融混練した。
押出機ダイ先端から押出したストランドは、冷却用水を張ったSUS製ストランドバスにて冷却を行った。その後、ストランドカッターにて切断して樹脂組成物ペレットを得た。
得られた樹脂組成物ペレットの水分率を調整するため、押出後、120℃に設定した除湿乾燥機中で1時間乾燥した後、アルミニウムコートされた防湿袋に入れた。この時の樹脂組成物ペレットの水分率は、概ね200~300ppmであった。
得られた樹脂組成物ペレットを用いて、上述の各評価を行った。その結果を下記表1に示す。
Figure 2023005732000001
本発明の樹脂組成物は、機械特性のバランスと耐候性に優れるため、特に、各種電気・電子用部材、各種電池用部材、各種光学用途用部材等に好適に用いることができる。

Claims (8)

  1. (A)ポリアミド
    (B)ポリフェニレンエーテル
    (C)スチレン系樹脂
    (D)相溶化剤
    (E)無機フィラー
    (F)カーボンブラック
    を含む樹脂組成物であって、
    前記成分(A)が、テレフタル酸単位を60~100モル%含有するジカルボン酸単位(a)と、炭素数が9~12の脂肪族ジアミン単位を60~100モル%含有するジアミン単位(b)とを有するポリアミドであり、
    前記成分(B)と成分(C)の質量割合(C)/(B)が1~3であり、
    前記成分(F)の一次粒子径が20nm以下であり、前記成分(F)の含有量が、前記成分(A)、前記成分(B)、前記成分(C)の合計100質量部に対して2~7質量部であることを特徴とする、樹脂組成物。
  2. 前記成分(A)が、前記成分(A)、前記成分(B)、前記成分(C)の合計100質量部に対して60~90質量部である、請求項1に記載の樹脂組成物。
  3. 前記成分(A)が、テレフタル酸単位を60~100モル%含有するジカルボン酸単位(a)と、1,9-ノナンジアミン単位及び/又は2-メチル-1,8-オクタンジアミン単位を60~100モル%含有するジアミン単位(b)とを有する、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
  4. 前記成分(E)が繊維状無機フィラー又は針状無機フィラーを含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
  5. 前記繊維状無機フィラーがガラス繊維である、請求項4に記載の樹脂組成物。
  6. 前記成分(E)が板状無機フィラーを含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
  7. 前記板状無機フィラーがガラスフレークである、請求項6に記載の樹脂組成物。
  8. 請求項1~7のいずれか一項に記載の樹脂組成物を含む、成形品。
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