JP2023136324A - Polyphenylene ether resin composition pellet for injection molding, and method for producing the same - Google Patents

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知英 中川
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Abstract

To provide a polyphenylene ether resin composition pellet for obtaining an injection molding keeping high elastic modulus even at high temperature.SOLUTION: A polyphenylene ether resin composition pellet contains 10-95 mass% of a thermoplastic resin (A), 5-90 mass% of an inorganic filler (B), and 0-3 mass% of an antioxidant (C), wherein 80 mass% or more of the thermoplastic resin (A) is a polyphenylene ether resin.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、高温時においても高い弾性率を保持する射出成形用ポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレット、及びその製造方法に関する。 The present invention relates to polyphenylene ether resin composition pellets for injection molding that maintain a high elastic modulus even at high temperatures, and a method for producing the same.

ポリフェニレンエーテル系樹脂は、機械的性質、電気的性質および耐熱性が優れており、しかも寸法安定性が優れるため広い範囲で用いられている。しかしながら、ポリフェニレンエーテル系樹脂単独では、成形加工性が劣っている。成形加工性を改良するために、ポリフェニレンエーテル系樹脂にポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂等を配合する技術が提案されている。そして、ポリフェニレンエーテル系樹脂は、それ以降も様々な改良が加えられ、現在では非常に多くの用途に用いられる材料となっている。 Polyphenylene ether resins are widely used because they have excellent mechanical properties, electrical properties, and heat resistance, as well as excellent dimensional stability. However, polyphenylene ether resin alone has poor moldability. In order to improve moldability, a technique has been proposed in which polystyrene resin, polyamide resin, etc. are blended with polyphenylene ether resin. Various improvements have been made to polyphenylene ether resin since then, and it is now a material used in a wide variety of applications.

近年、特に電子電機部材における製品の薄肉化や、車両用部品の小サイズ化からより軽く、より強いものへの要求が高まっており、強度/比重で示される比強度のより高い熱可塑性樹脂組成物が求められている。 In recent years, there has been an increasing demand for lighter and stronger products, especially as electronic and electrical components have become thinner and vehicle parts have become smaller. things are wanted.

前述したように、ポリフェニレンエーテル樹脂は溶融粘度が高いために成形加工性が劣っており、ポリフェニレンエーテル樹脂に他の流動性が良好な樹脂をアロイ化することで、成形加工性を克服してきた。特許文献1には、ポリフェニレンエーテル樹脂にスチレン系樹脂をポリマーアロイする技術が開示されている。 As mentioned above, polyphenylene ether resin has poor moldability due to its high melt viscosity, and this problem has been overcome by alloying polyphenylene ether resin with other resins with good fluidity. Patent Document 1 discloses a technique of polymer alloying a styrene resin to a polyphenylene ether resin.

しかしながら、スチレン系樹脂の割合を増やすと流動性が向上する半面、燃焼性(耐熱性)が低下する。逆にスチレン系樹脂の割合を減らすと燃焼性(耐熱性)が向上するが、流動性が低下する。燃焼性(耐熱性)と流動性はトレードオフの関係であり、流動性の観点から、ポリフェニレンエーテル樹脂単体で取り扱うのは困難である。 However, while increasing the proportion of styrene resin improves fluidity, it also reduces flammability (heat resistance). Conversely, if the proportion of styrene resin is reduced, flammability (heat resistance) will improve, but fluidity will decrease. Flammability (heat resistance) and fluidity are in a trade-off relationship, and from the viewpoint of fluidity, it is difficult to handle polyphenylene ether resin alone.

さらに、特許文献2では、ポリフェニレンエーテル樹脂にポリアミド系樹脂をアロイ化する技術で添加する難燃剤の検討をしているが、耐熱性、耐薬品性、加工性の観点から好ましいポリフェニレンエーテル樹脂とポリアミド樹脂の割合について記載されており、ポリフェニレンエーテル樹脂単体を想定していない。 Furthermore, Patent Document 2 examines flame retardants added to polyphenylene ether resin by alloying polyamide resin, but polyphenylene ether resin and polyamide resin are preferred from the viewpoints of heat resistance, chemical resistance, and processability. The ratio of resin is described, and polyphenylene ether resin alone is not assumed.

特許文献3では、ポリフェニレンエーテル樹脂単体を使用した押出方法に関する特許であるが、ポリフェニレンエーテル樹脂に無水マレイン酸を想定したビニールモノマーを添加して、変性ポリフェニレンエーテルを製造する技術であり、ポリフェニレンエーテル単体に無機フィラー等を混錬させることを想定していない。 Patent Document 3 is a patent relating to an extrusion method using polyphenylene ether resin alone, but it is a technology for producing modified polyphenylene ether by adding a vinyl monomer assumed to be maleic anhydride to polyphenylene ether resin, and It is not assumed that inorganic fillers, etc. will be kneaded into the product.

薄肉化や小サイズ化した部品は、射出成形により得ることができるが、従来の技術では、ポリフェニレンエーテル単体に無機フィラー等を混錬させた樹脂組成物の射出成形用のペレットは得られていない。 Thinner-walled and smaller-sized parts can be obtained by injection molding, but with conventional technology, pellets for injection molding of resin compositions made by kneading inorganic fillers etc. with polyphenylene ether alone cannot be obtained. .

特開2005-302146号公報Japanese Patent Application Publication No. 2005-302146 特開2010-260995号公報Japanese Patent Application Publication No. 2010-260995 特許第3782186号公報Patent No. 3782186

本発明は、上記従来課題の現状に鑑み創案されたものであり、その目的は、高温時においても高い弾性率を保持する射出成形品を得るためのポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレットを提供することにある。 The present invention was devised in view of the current state of the conventional problems described above, and its purpose is to provide polyphenylene ether resin composition pellets for obtaining injection molded products that maintain a high elastic modulus even at high temperatures. be.

本発明者は、かかる目的を達成するために鋭意検討した結果、高いガラス転移点を持つポリフェニレンエーテル樹脂と、無機フィラーを一定範囲量添加して特定の製造条件でコンパウンドすることで、高温時においても高い弾性率(特に、150℃における曲げ弾性率が7GPa以上)を示す射出成形品に成形できるポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレットが得られることを見出した。 As a result of intensive studies to achieve this objective, the present inventors have discovered that by adding a polyphenylene ether resin with a high glass transition point and an inorganic filler in a certain range of amounts and compounding under specific manufacturing conditions, It has been found that it is possible to obtain polyphenylene ether resin composition pellets that can be molded into injection molded products that exhibit a high elastic modulus (in particular, a flexural modulus of 7 GPa or more at 150° C.).

すなわち、本発明は、以下の通りである。 That is, the present invention is as follows.

(1) 熱可塑性樹脂(A)10~95質量%、無機フィラー(B)5~90質量%、及び酸化防止剤(C)0~3質量%を含有し、前記熱可塑性樹脂(A)の80質量%以上がポリフェニレンエーテル樹脂であることを特徴とする射出成形用ポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレット。
(2) 該ポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレットを射出成形して得られた成形品の、150℃における曲げ弾性率が7GPa以上であることを特徴とする、(1)に記載のポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレット。
(3) 前記無機フィラーが炭素繊維であることを特徴とする、(1)又は(2)に記載のポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレット。
(4) (1)~(3)のいずれかに記載のポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレットの製造方法であって、熱可塑性樹脂(A)を供給する供給口より下流側において開口部が設けられたバレルを有し、該開口部の上部に窒素注入ラインとガス抜き部とを有するベントポートが設けられ、かつ、ベント内が仕切り板で窒素注入ラインとガス抜き部が区切られている二軸押出機を用いて溶融混練することを特徴とする、ポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレットの製造方法。
(5) 溶融混錬を担うバレルの設定温度が250~350℃の範囲内であり、熱可塑性樹脂(A)を供給する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、(4)に記載のポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレットの製造方法。
(6) (1)~(3)のいずれかに記載のポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレットからなる射出成形品。
(1) Contains 10 to 95% by mass of thermoplastic resin (A), 5 to 90% by mass of inorganic filler (B), and 0 to 3% by mass of antioxidant (C), A polyphenylene ether resin composition pellet for injection molding, characterized in that 80% by mass or more is polyphenylene ether resin.
(2) The polyphenylene ether resin composition according to (1), wherein the molded article obtained by injection molding the polyphenylene ether resin composition pellets has a flexural modulus of 7 GPa or more at 150°C. pellet.
(3) The polyphenylene ether resin composition pellet according to (1) or (2), wherein the inorganic filler is carbon fiber.
(4) A method for producing polyphenylene ether resin composition pellets according to any one of (1) to (3), wherein an opening is provided downstream from the supply port for supplying the thermoplastic resin (A). Twin-screw extrusion having a barrel, a vent port having a nitrogen injection line and a gas venting part provided above the opening, and a partition plate separating the nitrogen injection line and the gas venting part inside the vent. A method for producing polyphenylene ether resin composition pellets, the method comprising melt-kneading using a machine.
(5) The set temperature of the barrel responsible for melting and kneading is within the range of 250 to 350°C, and the oxygen concentration in the collecting hopper installed above the supply port for supplying the thermoplastic resin (A) is 3 vol% or less The method for producing polyphenylene ether resin composition pellets according to (4).
(6) An injection molded article comprising pellets of the polyphenylene ether resin composition according to any one of (1) to (3).

本発明のポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレットは、ポリフェニレンエーテル樹脂と無機フィラーの種類、さらに二軸押出機にてコンパウンドを行う際の操業条件を細かく規定することによって、今までにない高温時においても高い弾性率を保持する射出成形品を得ることができる。無機フィラーの選択によっては、150℃という高い温度条件下においても7GPa以上の弾性率を有し、かつポリフェニレンエーテル樹脂の特性上、高い寸法安定性と低吸水性であるため、電気電子機器の筐体や自動車内装および外装用の部品、レジャー用具、遊具の部品として極めて有用である。 By carefully specifying the types of polyphenylene ether resin and inorganic filler, as well as the operating conditions when compounding with a twin-screw extruder, the polyphenylene ether resin composition pellets of the present invention can be produced even at unprecedented high temperatures. It is possible to obtain an injection molded article that maintains its elastic modulus. Depending on the selection of the inorganic filler, it can have an elastic modulus of 7 GPa or more even under high temperature conditions of 150°C, and due to the characteristics of polyphenylene ether resin, it has high dimensional stability and low water absorption, so it can be used for the housing of electrical and electronic equipment. It is extremely useful as parts for the body, interior and exterior parts of automobiles, leisure equipment, and play equipment.

本発明の射出成形用ポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレットは、熱可塑性樹脂(A)と、無機フィラー(B)を含み、前記熱可塑性樹脂(A)の80質量%以上がポリフェニレンエーテル樹脂であるものである。 The polyphenylene ether resin composition pellets for injection molding of the present invention contain a thermoplastic resin (A) and an inorganic filler (B), and 80% by mass or more of the thermoplastic resin (A) is a polyphenylene ether resin. be.

本発明で使用する熱可塑性樹脂(A)の80質量%以上を占めるポリフェニレンエーテル樹脂について説明する。ポリフェニレンエーテル樹脂としては、例えば、ポリ(2,6-ジメチルフェニレンエーテル)、ポリ(2-メチル-6-エチルフェニレンエーテル)、ポリ(2-メチル-6-フェニルフェニレンエーテル)、ポリ(2,6-ジクロロフェニレンエーテル)、および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52-17880号公報に記載されているような2,3,6-トリメチルフェノールとの共重合体や2-メチル-6-ブチルフェノールとの共重合体)といったポリフェニレンエーテル共重合体が挙げられる。 The polyphenylene ether resin that accounts for 80% by mass or more of the thermoplastic resin (A) used in the present invention will be explained. Examples of polyphenylene ether resins include poly(2,6-dimethylphenylene ether), poly(2-methyl-6-ethylphenylene ether), poly(2-methyl-6-phenylphenylene ether), and poly(2,6-dimethylphenylene ether). -dichlorophenylene ether), and copolymers of 2,6-dimethylphenol and other phenols (for example, copolymers with 2,3,6-trimethylphenol as described in Japanese Patent Publication No. 17880/1983). Examples include polyphenylene ether copolymers such as copolymers and copolymers with 2-methyl-6-butylphenol.

これらの中でも、より好ましくは、ポリ(2,6-ジメチルフェニレンエーテル)、および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、ならびにこれらの混合物である。 Among these, more preferred are poly(2,6-dimethylphenylene ether), copolymers of 2,6-dimethylphenol and 2,3,6-trimethylphenol, and mixtures thereof.

これらのポリフェニレンエーテル樹脂は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。 These polyphenylene ether resins may be used alone or in combination of two or more.

上記した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を使用する場合、2,3,6-トリメチルフェノールの量として、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の合計に対して、好ましくは15~40モル%の範囲内である。 When using the above copolymer of 2,6-dimethylphenol and 2,3,6-trimethylphenol, the amount of 2,3,6-trimethylphenol is 2,6-dimethylphenol and 2,3,6-trimethylphenol. The amount is preferably within the range of 15 to 40 mol% based on the total amount of 6-trimethylphenol.

本実施の形態に用いるポリフェニレンエーテル樹脂の製造方法は、公知の方法であれば特に制限されることはない。例えば、米国特許第3306874号明細書、米国特許第3306875号明細書、米国特許第3257357号明細書、米国特許第3257358号明細書、特開昭50-51197号公報、特公昭52-17880号公報、および特開昭63-152628号公報などに記載の製造方法が挙げられる。 The method for producing the polyphenylene ether resin used in this embodiment is not particularly limited as long as it is a known method. For example, U.S. Pat. No. 3,306,874, U.S. Pat. No. 3,306,875, U.S. Pat. No. 3,257,357, U.S. Pat. , and the manufacturing method described in JP-A-63-152628.

本実施の形態に用いるポリフェニレンエーテル樹脂の還元粘度(0.5g/dLクロロホルム溶液、30℃、ウベローデ型粘度管で測定)は、0.20~0.70dL/gの範囲であることが好ましい。 The reduced viscosity of the polyphenylene ether resin used in this embodiment (0.5 g/dL chloroform solution, 30° C., measured with an Ubbelohde viscosity tube) is preferably in the range of 0.20 to 0.70 dL/g.

本実施の形態に用いるポリフェニレンエーテル樹脂は、2種以上の還元粘度の異なるポリフェニレンエーテル樹脂をブレンドしたものであってもよい。 The polyphenylene ether resin used in this embodiment may be a blend of two or more polyphenylene ether resins having different reduced viscosities.

本実施の形態に用いるポリフェニレンエーテル樹脂は、全部または一部が変性されたポリフェニレンエーテル樹脂であってもよい。変性されたポリフェニレンエーテル樹脂とは、1種以上の変性化合物により変性されたポリフェニレンエーテル樹脂を指す。ここで変性化合物とは、分子構造内に一以上の炭素同士の二重結合および/または三重結合、ならびにカルボン酸基、酸無水物基、アミノ基、水酸基およびグリシル基からなる群より選択される一以上の基を有する化合物のことをいう。 The polyphenylene ether resin used in this embodiment may be a wholly or partially modified polyphenylene ether resin. Modified polyphenylene ether resin refers to polyphenylene ether resin modified with one or more modifying compounds. Here, the modified compound is selected from the group consisting of one or more carbon-carbon double bonds and/or triple bonds in the molecular structure, and carboxylic acid groups, acid anhydride groups, amino groups, hydroxyl groups, and glycyl groups. Refers to a compound that has one or more groups.

当該変性されたポリフェニレンエーテル樹脂の製造方法としては、特に制限されないが、たとえば以下の(1)~(3)のような方法が挙げられる。
(1)ラジカル開始剤の存在下または不存在下、100℃以上、ポリフェニレンエーテル樹脂のガラス転移温度未満の範囲の温度で、ポリフェニレンエーテル樹脂を溶融させることなく変性化合物と反応させる方法。
(2)ラジカル開始剤の存在下または不存在下、ポリフェニレンエーテル樹脂のガラス転移温度以上360℃以下の範囲の温度で、ポリフェニレンエーテル樹脂と変性化合物とを溶融混錬し反応させる方法。
(3)ラジカル開始剤の存在下または不存在下、ポリフェニレンエーテルのガラス転移温度未満の温度で、ポリフェニレンエーテル樹脂と変性化合物とを溶液中で反応させる方法。
The method for producing the modified polyphenylene ether resin is not particularly limited, and examples include methods (1) to (3) below.
(1) A method of reacting a polyphenylene ether resin with a modified compound without melting it in the presence or absence of a radical initiator at a temperature in the range of 100° C. or higher and lower than the glass transition temperature of the polyphenylene ether resin.
(2) A method in which a polyphenylene ether resin and a modified compound are melt-kneaded and reacted at a temperature in the range from the glass transition temperature of the polyphenylene ether resin to 360° C. in the presence or absence of a radical initiator.
(3) A method in which a polyphenylene ether resin and a modified compound are reacted in a solution at a temperature below the glass transition temperature of the polyphenylene ether in the presence or absence of a radical initiator.

中でも好ましくは、上記(1)または(2)の方法である。 Among these, method (1) or (2) above is preferred.

分子構造内に一定以上の炭素同士の二重結合および/または三重結合、ならびにカルボン酸基、酸無水物基、アミノ基、水酸基およびグリシジル基からなる群より選択される一以上の基を有する、1種以上の変性化合物が、上記の方法において好適に使用できる。これらの変性化合物について、以下具体的に説明する。 Having a certain number or more carbon-carbon double bonds and/or triple bonds in the molecular structure, and one or more groups selected from the group consisting of carboxylic acid groups, acid anhydride groups, amino groups, hydroxyl groups, and glycidyl groups; One or more modifying compounds can be suitably used in the above method. These modified compounds will be specifically explained below.

分子構造内に炭素同士の二重結合と、カルボン酸または酸無水物基とを同時に有する変性化合物としては、特に制限されないが、例えば、マレイン酸、クエン酸、イタコン酸、フマル酸、クロロマレイン酸、およびシス-4-シクロヘキセン-1、2-ジカルボン酸、イタコン酸、無水マレイン酸およびフマル酸であり、より好ましくはクエン酸、イタコン酸および無水マレイン酸である。また、上記変性化合物として、これら不飽和ジカルボン酸における2個のカルボキシル基のうちの1個または2個がエステルになっているものでもよい。 Modified compounds having both a carbon-carbon double bond and a carboxylic acid or acid anhydride group in their molecular structure are not particularly limited, but include, for example, maleic acid, citric acid, itaconic acid, fumaric acid, and chloromaleic acid. , and cis-4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid, itaconic acid, maleic anhydride and fumaric acid, more preferably citric acid, itaconic acid and maleic anhydride. The modified compound may also be one in which one or two of the two carboxyl groups in these unsaturated dicarboxylic acids are esters.

分子構造内に炭素同士の二重結合およびグリシジル基を同時に有する変性化合物としては、特に制限されないが、例えば、アリルグリシジルエーテル、グリシジルアクリレート、グリシジルメタアクリレート、およびエポキシ化天然油脂が挙げられる。中でも、グリシジルアクリレートおよびグリシジルメタアクリレートが好ましい。 Modified compounds having both a carbon-carbon double bond and a glycidyl group in their molecular structure are not particularly limited, but include, for example, allyl glycidyl ether, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, and epoxidized natural fats and oils. Among them, glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate are preferred.

分子構造内に炭素同士の二重結合および水酸基を同時に有する変性化合物としては、特に制限されないが、例えば、アリルアルコール、4-ペンテン-1-オール、1、4-ペンタジエン-3-オール等の一般式C2n-3OH、C2n-5OH、およびC2n-7OH(いずれもnは正の整数)で表される不飽和アルコールが挙げられる。 Modified compounds having both a carbon-carbon double bond and a hydroxyl group in their molecular structure are not particularly limited, but common examples include allyl alcohol, 4-penten-1-ol, 1,4-pentadien-3-ol, etc. Examples include unsaturated alcohols represented by the formulas C n H 2n-3 OH, C n H 2n-5 OH, and C n H 2n-7 OH (n is a positive integer).

上述した変性化合物は、それぞれ1種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。 The above-mentioned modified compounds may be used alone or in combination of two or more.

変性されたポリフェニレンエーテル樹脂を製造する際の変性化合物の添加量は、ポリフェニレンエーテル樹脂100質量部に対して0.1~10質量部が好ましく、より好ましくは0.3~5質量部である。 The amount of the modified compound added when producing the modified polyphenylene ether resin is preferably 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.3 to 5 parts by mass, per 100 parts by mass of the polyphenylene ether resin.

ラジカル開始剤を用いて変性されたポリフェニレンエーテル樹脂を製造する際の好ましいラジカル開始剤の量は、ポリフェニレンエーテル樹脂100質量部に対して0.001~1質量部である。 When producing a polyphenylene ether resin modified using a radical initiator, the preferred amount of the radical initiator is 0.001 to 1 part by weight per 100 parts by weight of the polyphenylene ether resin.

また、変性されたポリフェニレンエーテル樹脂への変性化合物の付加率は、0.01~5質量%が好ましい。より好ましくは0.10~3質量%である。 Further, the addition rate of the modified compound to the modified polyphenylene ether resin is preferably 0.01 to 5% by mass. More preferably, it is 0.10 to 3% by mass.

当該変性されたポリフェニレンエーテル中には、未反応の変性化合物および/または変性化合物の重合体が1質量%未満の量であれば残存してもよい。 In the modified polyphenylene ether, an unreacted modified compound and/or a polymer of the modified compound may remain in an amount of less than 1% by mass.

本発明において、熱可塑性樹脂(A)の80質量%以上がポリフェニレンエーテル樹脂である。熱可塑性樹脂(A)中のポリフェニレンエーテル樹脂の割合は、90質量%以上が好ましく、95質量%以上がより好ましく、100質量%であっても良い。ポリフェニレンエーテル樹脂以外で熱可塑性樹脂(A)として使用できるものとして、ポリスチレン系樹脂、ABS系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、飽和ポリエステル系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂等が挙げられる。 In the present invention, 80% by mass or more of the thermoplastic resin (A) is polyphenylene ether resin. The proportion of polyphenylene ether resin in the thermoplastic resin (A) is preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, and may be 100% by mass. Examples of thermoplastic resins other than polyphenylene ether resins that can be used as the thermoplastic resin (A) include polystyrene resins, ABS resins, polyolefin resins, polyamide resins, saturated polyester resins, and polyphenylene sulfide resins.

本発明で使用する無機フィラー(B)について説明する。無機フィラー(B)としては、強化繊維が好ましい。 The inorganic filler (B) used in the present invention will be explained. As the inorganic filler (B), reinforcing fibers are preferred.

強化繊維は特に限定されないが、代表例としては、炭素繊維、炭化ケイ素繊維、ガラス繊維などの無機繊維、ボロン繊維などの金属繊維、アラミド繊維などの有機繊維が挙げられる。コスト、ならびに得られる成形品の弾性率および機械的強度の観点から、ガラス繊維、炭素繊維などの無機繊維が好ましく、特に、150℃という高い温度条件下においても7GPa以上の弾性率を達成する観点から炭素繊維が好ましい。 The reinforcing fibers are not particularly limited, but typical examples include inorganic fibers such as carbon fibers, silicon carbide fibers, and glass fibers, metal fibers such as boron fibers, and organic fibers such as aramid fibers. From the viewpoint of cost and the elastic modulus and mechanical strength of the resulting molded product, inorganic fibers such as glass fibers and carbon fibers are preferred, especially from the viewpoint of achieving an elastic modulus of 7 GPa or more even under high temperature conditions of 150 ° C. Carbon fiber is preferred.

ポリフェニレンエーテル樹脂に配合する無機フィラー(B)の量を増減させることで所望の力学物性特性を引き出すことが可能である。配合(含有)割合としては、ポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレット中、熱可塑性樹脂(A)10~95質量%、無機フィラー(B)5~90質量%であることが重要であり、熱可塑性樹脂(A)50~90質量%、無機フィラー(B)10~50質量%が好ましく、熱可塑性樹脂(A)60~85質量%、無機フィラー(B)15~40質量%がより好ましい。無機フィラー(B)の配合量が5質量%より少ない場合、期待する補強効果が得られない可能性があり、無機フィラー(B)の配合量が90質量%より多い場合、ポリフェニレンエーテル樹脂中に無機フィラー(B)が均一に分散できない。 By increasing or decreasing the amount of inorganic filler (B) blended into the polyphenylene ether resin, it is possible to bring out desired mechanical properties. It is important that the blending (containing) ratio is 10 to 95% by mass of the thermoplastic resin (A) and 5 to 90% by mass of the inorganic filler (B) in the pellet of the polyphenylene ether resin composition. A) 50 to 90% by mass, inorganic filler (B) 10 to 50% by mass are preferred, thermoplastic resin (A) 60 to 85% by mass, and inorganic filler (B) 15 to 40% by mass are more preferred. If the amount of inorganic filler (B) is less than 5% by mass, the expected reinforcing effect may not be obtained, and if the amount of inorganic filler (B) is more than 90% by mass, it may not be possible to obtain the reinforcing effect in the polyphenylene ether resin. Inorganic filler (B) cannot be uniformly dispersed.

本実施の形態にかかるポリフェニレンエーテル樹脂組成物は、さらに酸化防止剤(C)を含んでもよい。 The polyphenylene ether resin composition according to this embodiment may further contain an antioxidant (C).

上記酸化防止剤(C)は、ラジカル連鎖禁止剤として働く一次酸化防止剤と、過酸化物を分解する効果のある二次酸化防止剤のどちらも使用可能である。すなわち、酸化防止剤を用いることにより、ポリフェニレンエーテル樹脂が長時間高温にさらされた際に、末端メチル基または側鎖メチル基において生じ得るラジカルを捕捉することができ(一次酸化防止剤)、または当該ラジカルにより末端メチル基または側鎖メチル基に生じた過酸化物を分解することができ(二次酸化防止剤)、それ故に、ポリフェニレンエーテル樹脂の酸化架橋を防止することができる。 The antioxidant (C) can be either a primary antioxidant that acts as a radical chain inhibitor or a secondary antioxidant that has the effect of decomposing peroxides. That is, by using an antioxidant, it is possible to scavenge radicals that may be generated in terminal methyl groups or side chain methyl groups when polyphenylene ether resin is exposed to high temperatures for a long period of time (primary antioxidant), or The radicals can decompose peroxides generated in terminal methyl groups or side chain methyl groups (secondary antioxidant), and therefore, oxidative crosslinking of the polyphenylene ether resin can be prevented.

一次酸化防止剤としては、主にヒンダードフェノール系酸化防止剤が使用可能であり、具体例は、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、ペンタエリスリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、n-オクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、2-t-ブチル-6-(3-t-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート、2-[1-(2-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ペンチルフェニル)エチル]-4,6-ジ-t-ペンチルフェニルアクリレート、4,4’-ブチリデンビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、アルキレイテッドビスフェノール、テトラキス[メチレン-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、3,9-ビス[2-〔3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)-プロピオニロキシ〕-1,1-ジメチルエチル]-2,4,8,10-テトラオキシスピロ[5,5]ウンデカン等である。 As the primary antioxidant, mainly hindered phenolic antioxidants can be used, and specific examples include 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, pentaerythritoltetrakis [3-(3, 5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], n-octadecyl-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate, 2,2'-methylenebis(4-methyl) -6-t-butylphenol), 2-t-butyl-6-(3-t-butyl-2-hydroxy-5-methylbenzyl)-4-methylphenylacrylate, 2-[1-(2-hydroxy-3 , 5-di-t-pentylphenyl)ethyl]-4,6-di-t-pentylphenyl acrylate, 4,4'-butylidenebis(3-methyl-6-t-butylphenol), alkylated bisphenol, tetrakis[ Methylene-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate]methane, 3,9-bis[2-[3-(3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) )-propionyloxy]-1,1-dimethylethyl]-2,4,8,10-tetraoxyspiro[5,5]undecane and the like.

二次酸化防止剤としては、主にリン系酸化防止剤を使用できる。リン系酸化防止剤の具体例は、トリスノニルフェニルホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト、ビス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ペンタエリスリトール-ジ-ホスファイト、ビス(2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトール-ジ-ホスファイト、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]ウンデカン等である。 As the secondary antioxidant, phosphorous antioxidants can mainly be used. Specific examples of phosphorous antioxidants include trisnonylphenyl phosphite, triphenyl phosphite, tris(2,4-di-t-butylphenyl) phosphite, and bis(2,4-di-t-butylphenyl). Pentaerythritol-di-phosphite, bis(2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl)pentaerythritol-di-phosphite, 3,9-bis(2,6-di-tert-butyl-4 -methylphenoxy)-2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro[5,5]undecane and the like.

また、他の酸化防止剤として、酸化亜鉛、酸化マグネシウム等の金属酸化物、硫化亜鉛等の金属硫化物を上記酸化防止剤と併用して用いることも可能である。 Further, as other antioxidants, metal oxides such as zinc oxide and magnesium oxide, and metal sulfides such as zinc sulfide can be used in combination with the above antioxidants.

これらのうち、成形品の靭性や長期高温暴露後の機械物性を改良させるためには、二次酸化防止剤であるリン系酸化防止剤が好ましく、ホスファイト系酸化防止剤がより好ましい。 Among these, in order to improve the toughness of the molded article and the mechanical properties after long-term exposure to high temperatures, phosphorus-based antioxidants, which are secondary antioxidants, are preferred, and phosphite-based antioxidants are more preferred.

酸化防止剤(C)の含有量は、ポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレット100質量%に対して、0~3質量%であることが好ましい。射出成形加工時の樹脂の酸化劣化抑制の観点から、0.0001質量%以上が好ましく、成形品表面外観保持の観点から、3質量%以下の含有が好ましい。 The content of the antioxidant (C) is preferably 0 to 3% by mass based on 100% by mass of the polyphenylene ether resin composition pellets. From the viewpoint of suppressing oxidative deterioration of the resin during injection molding processing, the content is preferably 0.0001% by mass or more, and from the viewpoint of maintaining the surface appearance of the molded product, the content is preferably 3% by mass or less.

本発明のポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレットには、その他に、本発明の効果を損なわない範囲で、公知の添加剤を配合しても良い。公知の添加剤としては、例えば顔料等の着色剤、耐熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、可塑剤、変性剤、帯電防止剤、難燃剤、染料等が挙げられる。ポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレット中に、これらの添加剤は合計で、10質量%以下の範囲で含有することが好ましく、5質量%以下の範囲で含有することがより好ましい。 The polyphenylene ether resin composition pellets of the present invention may also contain other known additives within a range that does not impair the effects of the present invention. Examples of known additives include colorants such as pigments, heat stabilizers, ultraviolet absorbers, light stabilizers, plasticizers, modifiers, antistatic agents, flame retardants, dyes, and the like. The total content of these additives in the polyphenylene ether resin composition pellets is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less.

本発明のポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレットを射出成形して得られた成形品の、150℃における曲げ弾性率は7GPa以上であることが好ましい。特別高い弾性率が求められない場合は、該曲げ弾性率は5GPa以上であれば、高温で高い弾性率を有すると言える。 It is preferable that the flexural modulus at 150° C. of the molded article obtained by injection molding the polyphenylene ether resin composition pellets of the present invention is 7 GPa or more. If a particularly high elastic modulus is not required, a bending elastic modulus of 5 GPa or more can be said to have a high elastic modulus at high temperatures.

本発明のポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレットの製造方法について説明する。ポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレットは、二軸押出機を用いて、各原料を溶融混練後、吐出されたストランドを水中にて冷却し、ストランドカッターによりカットしてペレット化して製造することが好ましい態様である。
なお、下記で説明する製造条件を採用することで、ポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレットに形成することができる。
A method for producing polyphenylene ether resin composition pellets of the present invention will be explained. In a preferred embodiment, polyphenylene ether resin composition pellets are produced by melt-kneading each raw material using a twin-screw extruder, cooling the discharged strand in water, and cutting it with a strand cutter to form pellets. be.
In addition, by employing the manufacturing conditions described below, the polyphenylene ether resin composition can be formed into pellets.

使用する二軸押出機は、熱可塑性樹脂(A)を供給する供給口(第一供給口)より下流側において開口部が設けられたバレルを有し、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ことが重要である。通常、押出時には原材料成分中の残留揮発成分除去のために、真空ベントで減圧脱揮することが本来は望ましいが、その際、真空ベントとその周辺のバレル内部で、各バレルのつなぎ目のわずかな隙間から外気が吸引されて、溶融樹脂の酸化架橋による樹脂の劣化が促進されることで増粘される場合がある。その場合、真空ベントであえて減圧脱揮せずに押出す方が好ましい場合もある。真空ベントを外してそのバレル上部に栓をすると、押出時に溶融樹脂から発生するガスによってバレル内圧が上昇して、ダイノズルからの溶融樹脂の排出が不安定となり押出時にストランド引き取りが困難となることがあるため、バレル上部の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、ベントポート内部に窒素注入ラインから窒素を注入してベント開口部の溶融樹脂に吹き付けて、溶融樹脂から発生したガス成分と窒素ガスとをガス抜き部から排出しながら押し出すことが好ましい。また、溶融樹脂から発生したガス成分を確実に排出することを目的として、ベント内が仕切り板にて窒素注入ラインとガス抜き部が区切られている構造が望ましい。ベント内に仕切り板を設けることで、発生したガスを窒素注入圧力も利用することでベントより排出効率が向上し、溶融樹脂が酸素に触れることを避ける効果が更に期待できる。なお、熱可塑性樹脂(A)を供給する供給口(第一供給口)は、二軸押出機の最上流投入口であることが好ましい。 The twin-screw extruder used has a barrel with an opening downstream from the supply port (first supply port) for supplying the thermoplastic resin (A), and a nitrogen injection line and a gas injection line above the opening. It is important that a vent port with a cutout is provided. Normally, during extrusion, it is originally desirable to devolatilize under reduced pressure in a vacuum vent in order to remove residual volatile components in the raw material components, but in this case, it is necessary to devolatilize the material under reduced pressure at the vacuum vent and the surrounding barrels. Outside air may be sucked in through the gap, accelerating the deterioration of the molten resin due to oxidative crosslinking, thereby increasing the viscosity. In that case, it may be preferable to extrude without devolatilizing under reduced pressure using a vacuum vent. If you remove the vacuum vent and plug the top of the barrel, the pressure inside the barrel will increase due to the gas generated from the molten resin during extrusion, making the discharge of the molten resin from the die nozzle unstable and making it difficult to take off the strand during extrusion. Therefore, a vent port with a nitrogen injection line and a gas vent is installed at the opening at the top of the barrel, and nitrogen is injected from the nitrogen injection line into the vent port and sprayed onto the molten resin at the vent opening. It is preferable to extrude gas components and nitrogen gas generated from the molten resin while discharging them from the gas venting section. Further, for the purpose of reliably discharging the gas components generated from the molten resin, it is desirable to have a structure in which the inside of the vent is separated from the nitrogen injection line and the gas vent by a partition plate. By providing a partition plate in the vent, the discharge efficiency is improved compared to the vent by using the nitrogen injection pressure for the generated gas, and it can be expected to be more effective in preventing the molten resin from coming into contact with oxygen. Note that the supply port (first supply port) for supplying the thermoplastic resin (A) is preferably the most upstream input port of the twin-screw extruder.

ベントポート内部に注入する窒素ガスの流量は1~50L/minの範囲内が好ましく、より好ましくは5~30L/minの範囲内であり、更に好ましくは10~25L/minの範囲内である。樹脂と窒素ガスとの十分な接触の観点から1L/min以上であることが好ましく、周囲の環境への配慮の観点から50L/min以下であることが好ましい。 The flow rate of nitrogen gas injected into the vent port is preferably within the range of 1 to 50 L/min, more preferably within the range of 5 to 30 L/min, and still more preferably within the range of 10 to 25 L/min. From the viewpoint of sufficient contact between the resin and nitrogen gas, the flow rate is preferably 1 L/min or more, and from the viewpoint of consideration to the surrounding environment, the flow rate is preferably 50 L/min or less.

二軸押出機における樹脂混錬、溶融、搬送を担うバレルの設定温度は、250~350℃の範囲内であることが好ましく、より好ましくは280~330℃の範囲内である。生産安定性の観点から250℃以上が好ましく、ポリフェニレンエーテル樹脂の熱劣化抑制の観点から350℃以下が好ましい。 The set temperature of the barrel responsible for kneading, melting, and transporting the resin in the twin-screw extruder is preferably within the range of 250 to 350°C, more preferably within the range of 280 to 330°C. From the viewpoint of production stability, the temperature is preferably 250°C or higher, and from the viewpoint of suppressing thermal deterioration of the polyphenylene ether resin, the temperature is preferably 350°C or lower.

二軸押出機における樹脂組成物排出部(ダイヘッド)の設定温度は250~350℃の範囲内であることが好ましい。好ましくは280~330℃の範囲内である。生産安定性の観点から250℃以上が好ましく、ポリフェニレンエーテル樹脂の熱劣化抑制の観点から350℃以下が好ましい。 The set temperature of the resin composition discharge section (die head) in the twin-screw extruder is preferably within the range of 250 to 350°C. Preferably it is within the range of 280 to 330°C. From the viewpoint of production stability, the temperature is preferably 250°C or higher, and from the viewpoint of suppressing thermal deterioration of the polyphenylene ether resin, the temperature is preferably 350°C or lower.

本実施の形態に用いる樹脂組成物ペレットを、二軸押出機を用いて製造する際に注意すべきは、樹脂組成物ペレット中に、前記(A)成分であるポリフェニレンエーテル樹脂からの酸化劣化によって生じるゲルや炭化物が混入することで、成形品の表面外観や靭性等の物性を低下させる原因となる点である。
そこで、前記(A)成分を第一供給口から投入して、その第一供給口の上部に設けられた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好ましい。集合ホッパー内部の酸素濃度は、より好ましくは2vol%以下であり、更に好ましくは1vol%以下であり、特に好ましくは0.5vol%以下である。集合ホッパー内部の酸素濃度の下限は特に限定されないが、0.1vol%以上であることが一般的である。
When producing the resin composition pellets used in this embodiment using a twin-screw extruder, it is important to note that the resin composition pellets may contain oxidative deterioration from the polyphenylene ether resin, which is the component (A). The contamination of the resulting gels and carbides causes deterioration of physical properties such as surface appearance and toughness of the molded product.
Therefore, it is preferable to input the component (A) from the first supply port and set the oxygen concentration inside the collecting hopper provided above the first supply port to 3 vol% or less. The oxygen concentration inside the collecting hopper is more preferably 2 vol% or less, still more preferably 1 vol% or less, particularly preferably 0.5 vol% or less. The lower limit of the oxygen concentration inside the collection hopper is not particularly limited, but is generally 0.1 vol% or more.

酸素濃度の調節は、原料貯蔵ホッパー内を十分に窒素置換して、原料貯蔵ホッパーから二軸押出機の第一供給口までの、フィード配管ライン中での空気の出入りがないように密閉した上で、窒素フィード量の調整、ガス抜き口の開度を調整することで可能である。 To adjust the oxygen concentration, replace the inside of the raw material storage hopper with sufficient nitrogen, and seal the feed piping line from the raw material storage hopper to the first supply port of the twin-screw extruder to prevent air from entering or exiting. This can be done by adjusting the amount of nitrogen feed and the opening degree of the gas vent.

なお、本実施の樹脂組成物ペレットの製造において、原材料は、全て第一供給口から供給されることが、最上流投入口である第一供給口における集合ホッパー内部の酸素濃度の十分な提言の観点から好ましく、前記(A)成分の酸化劣化抑制と本願発明の用途で求められる効果の十分な発現の観点からも好ましい。 In addition, in the production of resin composition pellets in this embodiment, all raw materials are supplied from the first supply port to ensure sufficient oxygen concentration inside the collecting hopper at the first supply port, which is the most upstream input port. It is preferable from this point of view, and also preferable from the viewpoint of suppressing oxidative deterioration of the component (A) and sufficiently achieving the effects required for the use of the present invention.

なお、集合ホッパー内部の酸素濃度の測定は、酸素濃度計を用いて行われ、酸素濃度計のセンサー部分が、集合ホッパー内部の中央部に位置するように設置することで、押出中、常時測定することが可能である。 The oxygen concentration inside the collecting hopper is measured using an oxygen concentration meter, and by installing the sensor part of the oxygen concentration meter in the center of the collecting hopper, constant measurement is possible during extrusion. It is possible to do so.

また、二軸押出機のダイノズルから押し出された溶融樹脂(組成物)が空気に接触することで、ノズルの縁に付着した溶融樹脂(組成物)が酸化架橋による劣化が進行して、メヤニ発生、成長の一因となる場合がある。長時間にわたる生産の進行に従ってノズルの縁に成長していき、やがて樹脂組成物に混入して外観不良や物性低下の原因となる場合もあるため、ダイノズルから出た直後の樹脂組成物に窒素ガスを吹き付けることも望ましい。 In addition, when the molten resin (composition) extruded from the die nozzle of a twin-screw extruder comes into contact with air, the molten resin (composition) adhering to the edge of the nozzle progresses to deteriorate due to oxidative crosslinking, resulting in the formation of smear. , may contribute to growth. As production progresses over a long period of time, it may grow on the edges of the nozzle and eventually get mixed into the resin composition, causing poor appearance and deterioration of physical properties. It is also desirable to spray.

ダイノズルへの窒素ガスの吹付量は、1~50L/minの範囲内が好ましく、より好ましくは5~30L/minの範囲内であり、更に好ましくは10~25L/minの範囲内である。樹脂組成物と窒素ガスとの十分な接触の観点から1L/min以上であることが好ましく、周囲の環境への配慮の観点から50L/min以下であることが好ましい。 The amount of nitrogen gas sprayed to the die nozzle is preferably within the range of 1 to 50 L/min, more preferably within the range of 5 to 30 L/min, and still more preferably within the range of 10 to 25 L/min. From the viewpoint of sufficient contact between the resin composition and nitrogen gas, the flow rate is preferably 1 L/min or more, and from the viewpoint of consideration to the surrounding environment, the flow rate is preferably 50 L/min or less.

本実施の形態の樹脂組成物ペレットの製造において、二軸押出機のスクリュー回転数は100~800rpmが好ましい。より好ましくは、200~600rpmの範囲内である。樹脂組成物の十分な溶融混錬の観点から100rpm以上であることが好ましく、樹脂組成物のせん断発熱による熱劣化の抑制の観点から800rpm以下であることが好ましい。 In producing the resin composition pellets of this embodiment, the screw rotation speed of the twin-screw extruder is preferably 100 to 800 rpm. More preferably, it is within the range of 200 to 600 rpm. The speed is preferably 100 rpm or more from the viewpoint of sufficient melting and kneading of the resin composition, and preferably 800 rpm or less from the viewpoint of suppressing thermal deterioration of the resin composition due to shear heat generation.

本発明のポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレットの形状、サイズは、特に限定されない。ペレットの形状としては、円柱状であることが一般的であるがこれに限定されるものではない。円柱状の場合、そのサイズは、長さが2~5mmが好ましく、断面は円形であることが好ましく、その直径は1.5~4.0mmであることが好ましい。 The shape and size of the polyphenylene ether resin composition pellets of the present invention are not particularly limited. The shape of the pellet is generally cylindrical, but is not limited to this. In the case of a cylindrical shape, the length is preferably 2 to 5 mm, the cross section is preferably circular, and the diameter is preferably 1.5 to 4.0 mm.

本実施の形態の、ポリフェニレンエーテル樹脂系組成物ペレットからなる成形品は、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、真空成形およ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。
The molded article made of the polyphenylene ether resin composition pellets of this embodiment can be obtained by molding the resin composition obtained by the above-mentioned manufacturing method.
The method for molding the resin composition is not limited to the following, but suitable examples include injection molding, extrusion molding, vacuum molding, and pressure molding, with injection molding being more preferably used, particularly from the viewpoint of molded appearance. .

前記樹脂組成物ペレットの成形時の成形温度は、バレル設定最高温度250~350℃の範囲内で行うことが好ましく、より好ましい範囲は280~330℃である。十分な加工性の観点から、成形温度は、250℃以上が好ましく、樹脂の熱劣化抑制、物性保持の観点から350℃以下が好ましい。 The molding temperature during molding of the resin composition pellets is preferably within the range of the maximum barrel setting temperature of 250 to 350°C, and more preferably within the range of 280 to 330°C. From the viewpoint of sufficient processability, the molding temperature is preferably 250°C or higher, and from the viewpoint of suppressing thermal deterioration of the resin and maintaining physical properties, the molding temperature is preferably 350°C or lower.

前記樹脂組成物ペレットの成形時の金型温度は、50~150℃の範囲内で行うことが好ましく、より好ましくは80~130℃である。十分な成形品外観保持の観点から、金型温度は、50℃以上が好ましく、成形安定性の観点から150℃以下であることが好ましい。 The mold temperature during molding of the resin composition pellets is preferably within the range of 50 to 150°C, more preferably 80 to 130°C. From the viewpoint of maintaining sufficient appearance of the molded product, the mold temperature is preferably 50°C or higher, and from the viewpoint of molding stability, it is preferably 150°C or lower.

本実施の形態における好適な成形品として、高温時においても高い弾性率を保持する特性を活かした、各種電子電機部品、自動車用途、各種工業製品等への展開が挙げられる。 Suitable molded products in this embodiment include applications to various electronic and electrical parts, automobile applications, various industrial products, etc. that take advantage of the property of maintaining a high elastic modulus even at high temperatures.

以下、本実施の形態を実施例および比較例によって、さらに具体的に説明するが、本実施の形態はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, this embodiment will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but this embodiment is not limited to these Examples.

使用原料としては下記のものを使用した。 The following raw materials were used.

[ポリフェニレンエーテル樹脂]
(A-1)ポリフェニレンエーテル樹脂(略称:PPE、sabic社製、銘柄名:PPO640、ポリ(2,6-ジメチルフェニレンエーテル)、還元粘度0.4dL/g)
以降、比較例としてポリフェニレンエーテル樹脂以外の熱可塑性樹脂を実施したが、便宜上、(A-2)~(A-5)の番号を割り振っている。
(A-2)ポリアミド6樹脂(略称:PA6、Zig Sheng Industrial社製、銘柄名:ZISAMIDE(登録商標) TP4208)
(A-3)ポリアミド66樹脂(略称:PA66、BASF社製、銘柄名:Ultramid A24E)
(A-4)ポリブチレンテレフタレート樹脂(略称:PBT、CHANG CHUN PLASTICS社製、銘柄名:1200-211M)
(A-5)ポリエチレンテレフタレート樹脂(略称:PET、Hengli社製、銘柄名:S-Bright)
[Polyphenylene ether resin]
(A-1) Polyphenylene ether resin (abbreviation: PPE, manufactured by Sabic, brand name: PPO640, poly(2,6-dimethylphenylene ether), reduced viscosity 0.4 dL/g)
Hereinafter, thermoplastic resins other than polyphenylene ether resin were used as comparative examples, but numbers (A-2) to (A-5) were assigned for convenience.
(A-2) Polyamide 6 resin (abbreviation: PA6, manufactured by Zig Sheng Industrial, brand name: ZISAMIDE (registered trademark) TP4208)
(A-3) Polyamide 66 resin (abbreviation: PA66, manufactured by BASF, brand name: Ultramid A24E)
(A-4) Polybutylene terephthalate resin (abbreviation: PBT, manufactured by CHANG CHUN PLASTICS, brand name: 1200-211M)
(A-5) Polyethylene terephthalate resin (abbreviation: PET, manufactured by Hengli, brand name: S-Bright)

[無機フィラー(B)]
(B-1)炭素繊維(繊維径5μm、日本ポリマー産業社製、銘柄名:UW-MC-HS C-6)
(B-2)炭素繊維(繊維径7μm、日本ポリマー産業社製、銘柄名:UW-MC C-6)
(B-3)ガラス繊維(繊維径11μm、日本電気硝子社製、銘柄名:ECS 03 T-127H)
[Inorganic filler (B)]
(B-1) Carbon fiber (fiber diameter 5 μm, manufactured by Nihon Polymer Sangyo Co., Ltd., brand name: UW-MC-HS C-6)
(B-2) Carbon fiber (fiber diameter 7 μm, manufactured by Nihon Polymer Sangyo Co., Ltd., brand name: UW-MC C-6)
(B-3) Glass fiber (fiber diameter 11 μm, manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd., brand name: ECS 03 T-127H)

[酸化防止剤(C)]
今回の実施例、比較例では、使用しなかった。
[Antioxidant (C)]
It was not used in this example and comparative example.

[実施例1~4]
表1に示す組成で、ポリフェニレンエーテル樹脂と炭素繊維を、表中に示す諸条件に設定した二軸押出機(Continent Mashinery 社製 CM-MTE31)の第一供給口に供給、バレル内で溶融混錬後、ダイから吐出されたストランドを水中にて冷却、ストランドカッターにより長さ3.0mm長にカットしてペレット化を実施し、ポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレットを得た。なお、二軸押出機の第一供給口の上部には集合ホッパーが設けられ、集合ホッパー内に窒素を導入し、第一供給口より下流側のバレルに開口部があり、その開口部の上部に、仕切り板で窒素注入ラインとガス抜き部が区切られたベントポートが設けられていた。
[Examples 1 to 4]
Polyphenylene ether resin and carbon fiber with the composition shown in Table 1 were fed to the first feed port of a twin-screw extruder (CM-MTE31 manufactured by Continent Machinery) set to the conditions shown in the table, and melted and mixed in the barrel. After kneading, the strand discharged from the die was cooled in water, cut into 3.0 mm lengths using a strand cutter, and pelletized to obtain polyphenylene ether resin composition pellets. Note that a collecting hopper is provided above the first supply port of the twin-screw extruder, and nitrogen is introduced into the collecting hopper. A vent port was installed in which the nitrogen injection line and gas vent were separated by a partition plate.

[実施例5]
実施例1~4に示す組成から、無機フィラーをガラス繊維に変更した水準である。それ以外の混練条件は変更せずに実施した。なお、ガラス繊維の割合は30質量%とした。
[Example 5]
This is the same level as the compositions shown in Examples 1 to 4 except that the inorganic filler was changed to glass fiber. The kneading was carried out without changing the other kneading conditions. Note that the proportion of glass fiber was 30% by mass.

[比較例1~6]
表1に示す組成で、二軸押出機による混錬条件は、実施例1~4と同様で行った。
[Comparative Examples 1 to 6]
With the composition shown in Table 1, the kneading conditions using a twin-screw extruder were the same as in Examples 1 to 4.

[比較例7]
実施例2において、溶融混練の装置を二軸押出機から単軸押出機に変更した水準である。ポリフェニレンエーテルの溶融粘度が高すぎ、単軸押出機ではトルクオーバーとなり、樹脂組成物ペレットを得ることができなかった。なお、樹脂を投入する集合ホッパー内には、二軸押出機を使用した際と同様に、窒素を導入して製造を行った。
[Comparative Example 7]
This is the same level as in Example 2, except that the melt-kneading device was changed from a twin-screw extruder to a single-screw extruder. The melt viscosity of polyphenylene ether was too high, and the single-screw extruder caused torque overflow, making it impossible to obtain resin composition pellets. Note that production was performed by introducing nitrogen into the collecting hopper into which the resin was charged, as in the case of using a twin-screw extruder.

[比較例8]
実施例2において、使用するベントを窒素注入ラインとガス抜き部とを有するベントポートではなく、真空ベントに変更した水準である。その結果、ポリフェニレンエーテルのシリンダー内における変質に伴う増粘が著しく、装置のトルクオーバーにより、樹脂組成物ペレットを得ることができなかった。
[Comparative example 8]
In Example 2, the vent used was changed to a vacuum vent instead of a vent port having a nitrogen injection line and a gas vent. As a result, the viscosity of the polyphenylene ether inside the cylinder was significantly increased due to deterioration, and resin composition pellets could not be obtained due to overtorque of the apparatus.

こうして得られた各種樹脂組成物ペレットを80℃で一昼夜真空乾燥し、射出成形機を使用してダンベル片試験片を成形し、曲げ試験に供した。射出成形は、表1に示す成形条件で行った。なお、各種樹脂組成物ペレットについては、DSC(示差走査熱量測定)にてガラス転移点を併せて測定した(ISO11357に準拠、昇温速度は20K/minを採用)。 The various resin composition pellets thus obtained were vacuum-dried at 80° C. overnight, molded into dumbbell test pieces using an injection molding machine, and subjected to a bending test. Injection molding was performed under the molding conditions shown in Table 1. The glass transition points of the various resin composition pellets were also measured by DSC (differential scanning calorimetry) (according to ISO 11357, a heating rate of 20 K/min was adopted).

曲げ弾性率は、ISO178に従い、150℃における曲げ弾性率を評価した。 The bending elastic modulus was evaluated as the bending elastic modulus at 150°C in accordance with ISO178.

実施例1~4においては、いずれの水準においても150℃曲げ試験結果より、高い弾性率(7GPa以上)を有している。なお、含有する炭素繊維量が増えるに従い、弾性率の向上傾向がみられ、さらに、繊維径が7μmから5μmと細くなるに従って、弾性率が高くなる傾向である。 Examples 1 to 4 have high elastic modulus (7 GPa or more) at all levels, as shown by the results of the 150°C bending test. Note that as the amount of carbon fibers contained increases, the elastic modulus tends to improve, and as the fiber diameter becomes thinner from 7 μm to 5 μm, the elastic modulus tends to increase.

実施例5においては、無機フィラーを炭素繊維とした水準(実施例1~4)に比較して、150℃曲げ試験は低い傾向を示し、弾性率7GPaを下回った。なお、後述する比較例1~4の弾性率よりは高い値を示している。 In Example 5, the 150°C bending test showed a lower tendency, and the elastic modulus was less than 7 GPa, compared to the level in which carbon fiber was used as the inorganic filler (Examples 1 to 4). Note that this value is higher than the elastic modulus of Comparative Examples 1 to 4, which will be described later.

比較例1~4においては、4水準ともに150℃における曲げ弾性率は5.0GPaより大幅に小さく、目標である7GPaを満足しなかった。使用した樹脂はいずれも、ガラス転移点が100℃より低いこともあり、150℃における弾性率は期待できない。 In Comparative Examples 1 to 4, the flexural modulus at 150° C. in all four levels was significantly smaller than 5.0 GPa, and did not satisfy the target of 7 GPa. All of the resins used have glass transition points lower than 100°C, so elastic modulus at 150°C cannot be expected.

比較例5~6においては無機フィラーが炭素繊維であるが、2水準ともに150℃における弾性率は5.0GPaより小さく、目標である7GPaを満足しなかった。 In Comparative Examples 5 and 6, the inorganic filler was carbon fiber, but the elastic modulus at 150° C. for both levels was smaller than 5.0 GPa, which did not satisfy the target of 7 GPa.

本発明のポリフェニレンエーテル樹脂組成物は、高温時においても高い弾性率を保持する樹脂組成物であり、150℃という高い温度条件下においても、5GPa以上、もしくは7GPa以上の弾性率を有する。そのため、機械的特性に加え、高い寸法安定性と低吸水性が必要な電気電子機器の筐体や自動車内装および外装用の部品、レジャー用具、遊具の各種用途に好適に用いることができる。 The polyphenylene ether resin composition of the present invention is a resin composition that maintains a high elastic modulus even at high temperatures, and has an elastic modulus of 5 GPa or more, or 7 GPa or more even under a high temperature condition of 150°C. Therefore, in addition to mechanical properties, it can be suitably used in various applications such as housings of electrical and electronic equipment, interior and exterior parts of automobiles, leisure equipment, and play equipment, which require high dimensional stability and low water absorption.

Claims (6)

熱可塑性樹脂(A)10~95質量%、無機フィラー(B)5~90質量%、及び酸化防止剤(C)0~3質量%を含有し、前記熱可塑性樹脂(A)の80質量%以上がポリフェニレンエーテル樹脂であることを特徴とする射出成形用ポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレット。 Contains 10 to 95% by mass of thermoplastic resin (A), 5 to 90% by mass of inorganic filler (B), and 0 to 3% by mass of antioxidant (C), and 80% by mass of the thermoplastic resin (A). A polyphenylene ether resin composition pellet for injection molding, characterized in that the above is a polyphenylene ether resin. 該ポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレットを射出成形して得られた成形品の、150℃における曲げ弾性率が7GPa以上であることを特徴とする、請求項1に記載のポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレット。 The polyphenylene ether resin composition pellet according to claim 1, wherein the molded article obtained by injection molding the polyphenylene ether resin composition pellet has a flexural modulus at 150°C of 7 GPa or more. 前記無機フィラーが炭素繊維であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレット。 The polyphenylene ether resin composition pellet according to claim 1 or 2, wherein the inorganic filler is carbon fiber. 請求項1~3のいずれかに記載のポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレットの製造方法であって、熱可塑性樹脂(A)を供給する供給口より下流側において開口部が設けられたバレルを有し、該開口部の上部に窒素注入ラインとガス抜き部とを有するベントポートが設けられ、かつ、ベント内が仕切り板で窒素注入ラインとガス抜き部が区切られている二軸押出機を用いて溶融混練することを特徴とする、ポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレットの製造方法。 The method for producing polyphenylene ether resin composition pellets according to any one of claims 1 to 3, comprising a barrel provided with an opening downstream from a supply port for supplying the thermoplastic resin (A), Melting is carried out using a twin-screw extruder in which a vent port having a nitrogen injection line and a gas vent is provided above the opening, and the nitrogen injection line and the gas vent are separated by a partition plate inside the vent. A method for producing polyphenylene ether resin composition pellets, which comprises kneading. 溶融混錬を担うバレルの設定温度が250~350℃の範囲内であり、熱可塑性樹脂(A)を供給する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、請求項4に記載のポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレットの製造方法。 The set temperature of the barrel responsible for melting and kneading is within the range of 250 to 350 ° C., and the oxygen concentration in the collecting hopper provided above the supply port for supplying the thermoplastic resin (A) is 3 vol% or less, A method for producing polyphenylene ether resin composition pellets according to claim 4. 請求項1~3のいずれかに記載のポリフェニレンエーテル樹脂組成物ペレットからなる射出成形品。 An injection molded article comprising pellets of the polyphenylene ether resin composition according to any one of claims 1 to 3.
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