JP2023180589A - 樹脂組成物および成形品 - Google Patents
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Abstract
【課題】 靭性が高く、かつ、弾性率の低下が抑制された樹脂組成物、および、成形品の提供。【解決手段】 ポリアセタール樹脂（Ａ）を５０～９５質量部と、エラストマー（Ｂ）を５～５０質量部と、炭酸カルシウム（Ｃ）を含み、炭酸カルシウム（Ｃ）は、前記ポリアセタール樹脂（Ａ）中における炭酸カルシウム（Ｃ）の総表面積が、ポリアセタール樹脂（Ａ）１ｇに対し、０．０２～２．００ｍ2となるように含まれている、樹脂組成物。【選択図】 なし
Description
本発明は、樹脂組成物、および、成形品に関する。特に、ポリアセタール樹脂を主要成分とする樹脂組成物に関する。
ポリアセタール樹脂は、機械的性質、電気的性質、および、耐薬品性などの化学的性質に優れたプラスチックとして、広範囲の用途で使用されている。
ここで、ポリアセタール樹脂にエラストマーを配合することが検討されている（特許文献１等）。また、特許文献１には、粒子状の無機充填剤を配合することも記載されている。
ここで、ポリアセタール樹脂にエラストマーを配合することが検討されている（特許文献１等）。また、特許文献１には、粒子状の無機充填剤を配合することも記載されている。
ここで、ポリアセタール樹脂組成物の靭性を向上させるには、ポリアセタール樹脂にエラストマーを配合することが考えられる。しかしながら、エラストマーを配合すると、弾性率が下がってしまう。本発明はかかる課題を解決することを目的とするものであって、靭性が高く、かつ、弾性率の低下が抑制された樹脂組成物、および、成形品を提供することを目的とする。
上記課題のもと、ポリアセタール樹脂に、エラストマーと共に、炭酸カルシウムを配合することにより、上記課題は解決された。
具体的には、下記手段により、上記課題は解決された。
＜１＞ポリアセタール樹脂（Ａ）を５０～９５質量部と、
エラストマー（Ｂ）を５～５０質量部と、
炭酸カルシウム（Ｃ）を含み、
前記炭酸カルシウム（Ｃ）は、前記ポリアセタール樹脂（Ａ）中における炭酸カルシウム（Ｃ）の総表面積が、ポリアセタール樹脂（Ａ）１ｇに対し、０．０２～２．００ｍ2となるように含まれている、樹脂組成物。
＜２＞前記炭酸カルシウム（Ｃ）の平均粒径が０．００１～０．３０μｍである、＜１＞に記載の樹脂組成物。
＜３＞前記エラストマー（Ｂ）がコアシェルエラストマーを含む、＜１＞または＜２＞に記載の樹脂組成物。
＜４＞前記エラストマー（Ｂ）がシェルにアクリル系樹脂を含むコアシェルエラストマーを含む、＜１＞または＜２＞に記載の樹脂組成物。
＜５＞前記ポリアセタール樹脂（Ａ）のＩＳＯ１１３３に従い、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定したメルトボリュームレート（ＭＶＲ）が０．５～２０ｃｍ3／１０ｍｉｎである、＜１＞～＜４＞のいずれか１つに記載の樹脂組成物。
＜６＞前記炭酸カルシウム（Ｃ）の平均粒径が０．００１～０．３０μｍであり、
前記エラストマー（Ｂ）がシェルにアクリル系樹脂を含むコアシェルエラストマーを含み、
前記ポリアセタール樹脂（Ａ）のＩＳＯ１１３３に従い、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定したメルトボリュームレート（ＭＶＲ）が０．５～２０ｃｍ3／１０ｍｉｎである、＜１＞に記載の樹脂組成物。
＜７＞前記樹脂組成物を４ｍｍ厚さの多目的試験片に成形し、ＩＳＯ５２７の条件で測定した引張伸びが８０～２００％であり、前記樹脂組成物を４ｍｍ厚さの多目的試験片に成形し、ＩＳＯ１７８に記載の方法に従って、曲げ試験速度２ｍｍ／分で曲げ試験を行った際の曲げ弾性率が１０１０～１２００ＭＰａである、＜１＞～＜６＞のいずれか１つに記載の樹脂組成物。
＜８＞＜１＞～＜７＞のいずれか１つに記載の樹脂組成物から形成された成形品。
具体的には、下記手段により、上記課題は解決された。
＜１＞ポリアセタール樹脂（Ａ）を５０～９５質量部と、
エラストマー（Ｂ）を５～５０質量部と、
炭酸カルシウム（Ｃ）を含み、
前記炭酸カルシウム（Ｃ）は、前記ポリアセタール樹脂（Ａ）中における炭酸カルシウム（Ｃ）の総表面積が、ポリアセタール樹脂（Ａ）１ｇに対し、０．０２～２．００ｍ2となるように含まれている、樹脂組成物。
＜２＞前記炭酸カルシウム（Ｃ）の平均粒径が０．００１～０．３０μｍである、＜１＞に記載の樹脂組成物。
＜３＞前記エラストマー（Ｂ）がコアシェルエラストマーを含む、＜１＞または＜２＞に記載の樹脂組成物。
＜４＞前記エラストマー（Ｂ）がシェルにアクリル系樹脂を含むコアシェルエラストマーを含む、＜１＞または＜２＞に記載の樹脂組成物。
＜５＞前記ポリアセタール樹脂（Ａ）のＩＳＯ１１３３に従い、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定したメルトボリュームレート（ＭＶＲ）が０．５～２０ｃｍ3／１０ｍｉｎである、＜１＞～＜４＞のいずれか１つに記載の樹脂組成物。
＜６＞前記炭酸カルシウム（Ｃ）の平均粒径が０．００１～０．３０μｍであり、
前記エラストマー（Ｂ）がシェルにアクリル系樹脂を含むコアシェルエラストマーを含み、
前記ポリアセタール樹脂（Ａ）のＩＳＯ１１３３に従い、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定したメルトボリュームレート（ＭＶＲ）が０．５～２０ｃｍ3／１０ｍｉｎである、＜１＞に記載の樹脂組成物。
＜７＞前記樹脂組成物を４ｍｍ厚さの多目的試験片に成形し、ＩＳＯ５２７の条件で測定した引張伸びが８０～２００％であり、前記樹脂組成物を４ｍｍ厚さの多目的試験片に成形し、ＩＳＯ１７８に記載の方法に従って、曲げ試験速度２ｍｍ／分で曲げ試験を行った際の曲げ弾性率が１０１０～１２００ＭＰａである、＜１＞～＜６＞のいずれか１つに記載の樹脂組成物。
＜８＞＜１＞～＜７＞のいずれか１つに記載の樹脂組成物から形成された成形品。
本発明により、靭性が高く、かつ、弾性率の低下が抑制された樹脂組成物、および、成形品を提供可能になった。
以下、本発明を実施するための形態（以下、単に「本実施形態」という）について詳細に説明する。なお、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、本発明は本実施形態のみに限定されない。
なお、本明細書において「～」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
本明細書において、各種物性値および特性値は、特に述べない限り、２３℃におけるものとする。
本明細書で示す規格で説明される測定方法等が年度によって異なる場合、特に述べない限り、２０２２年１月１日時点における規格に基づくものとする。
なお、本明細書において「～」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
本明細書において、各種物性値および特性値は、特に述べない限り、２３℃におけるものとする。
本明細書で示す規格で説明される測定方法等が年度によって異なる場合、特に述べない限り、２０２２年１月１日時点における規格に基づくものとする。
本実施形態の樹脂組成物は、ポリアセタール樹脂（Ａ）を５０～９５質量部と、エラストマー（Ｂ）を５～５０質量部と、炭酸カルシウム（Ｃ）を含み、前記炭酸カルシウム（Ｃ）は、前記ポリアセタール樹脂（Ａ）中における炭酸カルシウム（Ｃ）の総表面積が、ポリアセタール樹脂（Ａ）１ｇに対し、０．０２～２．００ｍ2となるように、含まれていることを特徴とする。このような構成とすることにより、靭性が高く、かつ、弾性率の低下が抑制された樹脂組成物が得られる。ポリアセタール樹脂組成物から形成される成形品の靭性を上げるためにはエラストマーを配合することが考えられるが、エラストマーを配合するとポリアセタール樹脂組成物から形成される成形品の弾性率が低下してしまう傾向にある。本実施形態においては、炭酸カルシウムをポリアセタール樹脂（Ａ）中における炭酸カルシウム（Ｃ）の総表面積が、ポリアセタール樹脂（Ａ）１ｇに対し、０．０２～２．００ｍ2となるように、配合することにより、弾性率が低下することを効果的に抑制している。この理由は、炭酸カルシウムが樹脂組成物中の変形可能な領域において、応力緩和剤として働くからと推測される。すなわち、ポリアセタール樹脂の成形品中に、単に、炭酸カルシウムが多く存在すると、異物として働いてしまう。しかしながら、本実施形態においては、ポリアセタール樹脂にエラストマーを配合した成形品であるため、衝撃がかかると変形する。この変形する際に、小さな炭酸カルシウム粒子が応力緩和剤として寄与したと推測される。
以下、本発明の詳細について説明する。
以下、本発明の詳細について説明する。
＜ポリアセタール樹脂（Ａ）＞
本実施形態の樹脂組成物は、ポリアセタール樹脂（Ａ）を含む。
ポリアセタール樹脂（Ａ）は特に限定されるものではなく、２価のオキシメチレン基のみを構成単位として含むホモポリマーであっても、２価のオキシメチレン基と、炭素数が２～６の２価のオキシアルキレン基とを構成単位として含むコポリマーであってもよい。
本実施形態の樹脂組成物は、ポリアセタール樹脂（Ａ）を含む。
ポリアセタール樹脂（Ａ）は特に限定されるものではなく、２価のオキシメチレン基のみを構成単位として含むホモポリマーであっても、２価のオキシメチレン基と、炭素数が２～６の２価のオキシアルキレン基とを構成単位として含むコポリマーであってもよい。
炭素数が２～６のオキシアルキレン基としては、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、および、オキシブチレン基などが挙げられる。
ポリアセタール樹脂においては、オキシメチレン基および炭素数２～６のオキシアルキレン基の総モル数に占める炭素数２～６のオキシアルキレン基の割合は特に限定されるものではなく、０．５～１０モル％であればよい。
上記ポリアセタール樹脂（Ａ）を製造するためには通常、主原料としてトリオキサンが用いられる。また、ポリアセタール樹脂中に炭素数２～６のオキシアルキレン基を導入するには、環状ホルマールや環状エーテルを用いることができる。環状ホルマールの具体例としては、１，３－ジオキソラン、１，３－ジオキサン、１，３－ジオキセパン、１，３－ジオキソカン、１，３，５－トリオキセパン、１，３，６－トリオキソカンなどが挙げられ、環状エーテルの具体例としては、エチレンオキシド、プロピレンオキシドおよびブチレンオキシドなどが挙げられる。ポリアセタール樹脂（Ａ）中にオキシエチレン基を導入するには、主原料として、１，３－ジオキソランを用いればよく、オキシプロピレン基を導入するには、主原料として、１，３－ジオキサンを用いればよく、オキシブチレン基を導入するには、主原料として、１，３－ジオキセパンを用いればよい。なお、ポリアセタール樹脂においては、ヘミホルマール末端基量、ホルミル末端基量、熱や酸、塩基に対して不安定な末端基量が少ない方がよい。ここで、ヘミホルマール末端基とは、－ＯＣＨ2ＯＨで表されるものであり、ホルミル末端基とは－ＣＨＯで表されるものである。
本実施形態で用いるポリアセタール樹脂（Ａ）は、ＩＳＯ１１３３に従い、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定したメルトボリュームレート（ＭＶＲ）が、０．５ｃｍ3／１０分以上であることが好ましく、０．６ｃｍ3／１０分以上であることがより好ましく、０．８ｃｍ3／１０分以上であることがさらに好ましく、１ｃｍ3／１０分以上であることが一層好ましく、５ｃｍ3／１０分以上であることがより一層好ましい。前記下限値以上とすることにより、樹脂組成物の生産性がより向上する傾向にある。また、前記ポリアセタール樹脂（Ａ）のＭＶＲは、２０ｃｍ3／１０分以下であることが好ましく、１８ｃｍ3／１０分以下であることがより好ましく、１４ｃｍ3／１０分以下であることがさらに好ましく、１０ｃｍ3／１０分以下であることが一層好ましく、８ｃｍ3／１０分以下であることがより一層好ましい。前記上限値以下とすることにより、エラストマー（Ｂ）の分散性が向上する傾向にある。特に、エラストマー（Ｂ）として、コアシェルエラストマーを用いた時に、その平均二次粒子径を小さくすることができる傾向にある。
ポリアセタール樹脂としては、上記の他、特開２０１５－０７４７２４号公報の段落００１８～００４３に記載のポリアセタール樹脂を用いることができ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
＜エラストマー（Ｂ）＞
本実施形態の樹脂組成物は、樹脂組成物中、エラストマー（Ｂ）を含む。エラストマー（Ｂ）を含むことにより、靭性の高い樹脂組成物が得られる。
エラストマーはその種類等特定めるものではなく、公知のエラストマーを用いることができる。エラストマーはコアシェルエラストマーであってもよいし、コアシェルエラストマー以外のエラストマー（非コアシェルエラストマー）であってもよい。本実施形態においては、コアシェルエラストマーが好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、樹脂組成物中、エラストマー（Ｂ）を含む。エラストマー（Ｂ）を含むことにより、靭性の高い樹脂組成物が得られる。
エラストマーはその種類等特定めるものではなく、公知のエラストマーを用いることができる。エラストマーはコアシェルエラストマーであってもよいし、コアシェルエラストマー以外のエラストマー（非コアシェルエラストマー）であってもよい。本実施形態においては、コアシェルエラストマーが好ましい。
コアシェルエラストマーとは、コア部とその一部または全部を被覆するシェル層を有する多層構造のポリマーであり、カネカ社のカネエースシリーズや三菱ケミカル社のメタブレンシリーズが知られている。
本実施形態で用いるコアシェルエラストマーの種類は特に問わないが、コアは、ゴム系ポリマーが好ましい。ゴム系ポリマーとしては、ブタジエン含有ゴム、ブチルアクリレ－ト含有ゴム、２－エチルヘキシルアクリレ－ト含有ゴム、シリコ－ン系ゴムから選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましく、ブタジエン含有ゴムを含むことがより好ましい。シェルは、（メタ）アクリル酸エステル、芳香族ビニル化合物等の１種または２種以上の単量体の重合体が好ましく、（メタ）アクリル酸エステル由来の単位が全体の５０質量％以上を占める重合体（アクリル系樹脂）がより好ましい。
本実施形態で用いるコアシェルエラストマーは、コアがゴム系ポリマーを含み、シェルがアクリル系樹脂を含むことが好ましい。このようなコアシェルエラストマーを用いると、本発明の効果がより効果的に発揮される傾向にある。
本実施形態で用いるコアシェルエラストマーは、コアがゴム系ポリマーを含み、シェルがアクリル系樹脂を含むことが好ましい。このようなコアシェルエラストマーを用いると、本発明の効果がより効果的に発揮される傾向にある。
本実施形態で用いる非コアシェルエラストマーとしては、ポリオレフィンエラストマー、ポリスチレンエラストマー、ポリウレタンエラストマー、ポリエステルエラストマー、コポリエステル・エーテルエラストマー、アクリルエラストマー、塩化ビニル・ニトリルエラストマーが例示される。
＜（Ａ）・（Ｂ）成分のブレンド比＞
本実施形態の樹脂組成物は、ポリアセタール樹脂（Ａ）を５０～９５質量部に対し、エラストマー（Ｂ）を５～５０質量部を含む。本実施形態の樹脂組成物においては、ポリアセタール樹脂（Ａ）とエラストマー（Ｂ）の合計量を１００質量部としたとき、ポリアセタール樹脂（Ａ）の含有量が、通常、５０質量部以上であり、５５質量部以上であることが好ましく、６１質量部以上であることがより好ましく、６４質量部以上であることがさらに好ましい。前記下限値以上とすることにより、弾性率の過剰な低下を効果的に抑制できる傾向にある。また、本実施形態の樹脂組成物においては、ポリアセタール樹脂（Ａ）とエラストマー（Ｂ）の合計量を１００質量部としたとき、ポリアセタール樹脂（Ａ）の含有量が、通常、９５質量部以下であり、用途等に応じては、８９質量部以下、８５質量部以下、７９質量部以下、７５質量部以下、７０質量部以下であってもよい。前記上限値以下とすることにより良好な靭性をより効果的に発揮させることができる。
また、本実施形態の樹脂組成物は、樹脂組成物中、ポリアセタール樹脂（Ａ）とエラストマー（Ｂ）の合計量が、９０質量％以上であることが好ましく、９２質量％以上であることがより好ましく、９６質量％以上であることがさらに好ましい。ポリアセタール樹脂（Ａ）とエラストマーの合計量の上限は、炭酸カルシウム（Ｃ）以外の成分がポリアセタール樹脂（Ａ）とエラストマー（Ｂ）によって構成される値である。
本実施形態の樹脂組成物は、ポリアセタール樹脂（Ａ）を１種のみ含んでいてもよいし、２種以上含んでいてもよい。２種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、エラストマー（Ｂ）を１種のみ含んでいてもよいし、２種以上含んでいてもよい。２種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、ポリアセタール樹脂（Ａ）を５０～９５質量部に対し、エラストマー（Ｂ）を５～５０質量部を含む。本実施形態の樹脂組成物においては、ポリアセタール樹脂（Ａ）とエラストマー（Ｂ）の合計量を１００質量部としたとき、ポリアセタール樹脂（Ａ）の含有量が、通常、５０質量部以上であり、５５質量部以上であることが好ましく、６１質量部以上であることがより好ましく、６４質量部以上であることがさらに好ましい。前記下限値以上とすることにより、弾性率の過剰な低下を効果的に抑制できる傾向にある。また、本実施形態の樹脂組成物においては、ポリアセタール樹脂（Ａ）とエラストマー（Ｂ）の合計量を１００質量部としたとき、ポリアセタール樹脂（Ａ）の含有量が、通常、９５質量部以下であり、用途等に応じては、８９質量部以下、８５質量部以下、７９質量部以下、７５質量部以下、７０質量部以下であってもよい。前記上限値以下とすることにより良好な靭性をより効果的に発揮させることができる。
また、本実施形態の樹脂組成物は、樹脂組成物中、ポリアセタール樹脂（Ａ）とエラストマー（Ｂ）の合計量が、９０質量％以上であることが好ましく、９２質量％以上であることがより好ましく、９６質量％以上であることがさらに好ましい。ポリアセタール樹脂（Ａ）とエラストマーの合計量の上限は、炭酸カルシウム（Ｃ）以外の成分がポリアセタール樹脂（Ａ）とエラストマー（Ｂ）によって構成される値である。
本実施形態の樹脂組成物は、ポリアセタール樹脂（Ａ）を１種のみ含んでいてもよいし、２種以上含んでいてもよい。２種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、エラストマー（Ｂ）を１種のみ含んでいてもよいし、２種以上含んでいてもよい。２種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
＜炭酸カルシウム（Ｃ）＞
本実施形態の樹脂組成物は、炭酸カルシウム（Ｃ）を含み、炭酸カルシウム（Ｃ）は、前記ポリアセタール樹脂（Ａ）中における炭酸カルシウム（Ｃ）の総表面積が、ポリアセタール樹脂（Ａ）１ｇに対し、０．０２～２．００ｍ2となるように含まれている。炭酸カルシウム（Ｃ）を含むことにより、応力緩和剤として寄与し、弾性率の低下をより効果的に抑制できる。また、炭酸カルシウム（Ｃ）の総表面積を上記下限値以上とすることにより、靭性がより向上する傾向にある。また、上限値以下とすることにより、炭酸カルシウム（Ｃ）が破壊起点となることをより効果的に防ぐことができる傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物は、炭酸カルシウム（Ｃ）を含み、炭酸カルシウム（Ｃ）は、前記ポリアセタール樹脂（Ａ）中における炭酸カルシウム（Ｃ）の総表面積が、ポリアセタール樹脂（Ａ）１ｇに対し、０．０２～２．００ｍ2となるように含まれている。炭酸カルシウム（Ｃ）を含むことにより、応力緩和剤として寄与し、弾性率の低下をより効果的に抑制できる。また、炭酸カルシウム（Ｃ）の総表面積を上記下限値以上とすることにより、靭性がより向上する傾向にある。また、上限値以下とすることにより、炭酸カルシウム（Ｃ）が破壊起点となることをより効果的に防ぐことができる傾向にある。
ポリアセタール樹脂（Ａ）中における炭酸カルシウム（Ｃ）の総表面積は、ポリアセタール樹脂（Ａ）１ｇに対し、０．０５ｍ2以上であることが好ましく、０．０８ｍ2以上であることがより好ましく、０．１０ｍ2以上であることがさらに好ましく、０．１２ｍ2以上であることが一層好ましく、０．２０ｍ2以上であることがより一層好ましく、０．２５ｍ2以上であることがさらに一層好ましい。また、ポリアセタール樹脂（Ａ）中における炭酸カルシウム（Ｃ）の総表面積は、ポリアセタール樹脂（Ａ）１ｇに対し、１．８０ｍ2以下であることが好ましく、１．５０ｍ2以下であることがより好ましく、０．８０ｍ2以下であることがさらに好ましく、０．６０ｍ2以下であることが一層好ましく、０．４５ｍ2以下であることがより一層好ましい。
ポリアセタール樹脂（Ａ）中における炭酸カルシウム（Ｃ）の総表面積は、後述する実施例の記載に従って測定される。
ポリアセタール樹脂（Ａ）中における炭酸カルシウム（Ｃ）の総表面積は、後述する実施例の記載に従って測定される。
本実施形態においては、炭酸カルシウム（Ｃ）の平均１次粒子径が０．３０μｍ以下であることが好ましく、０．２０μｍ以下であることがより好ましく、０．１０μｍ以下であることがさらに好ましく、０．０８μｍ以下であることが一層好ましく、０．０６μｍ以下であることがより一層好ましく、０．０４μｍ以下であることがさらに一層好ましい。前記上限値以下とすることにより、破壊の起点となることをより効果的に抑制できる傾向にある。また、前記炭酸カルシウム（Ｃ）の平均粒径は、０．００１μｍ以上であることが好ましく、０．００５μｍ以上であることがより好ましく、０．０１μｍ以上であることがさらに好ましい。
本実施形態においては、炭酸カルシウム（Ｃ）の比表面積が１００ｍ2／ｇ以下であることが好ましく、８０ｍ2／ｇ以下であることがより好ましく、７０ｍ2／ｇ以下であることがさらに好ましく、６０ｍ2／ｇ以下であることが一層好ましく、５５ｍ2／ｇ以下であることがより一層好ましく、１５ｍ2／ｇ以下であってもよい。前記上限値以下とすることにより、炭酸カルシウムそのもののハンドリング性が優れる傾向にある。また、前記炭酸カルシウム（Ｃ）の比表面積が、１ｍ2／ｇ以上であることが好ましく、５ｍ2／ｇ以上であることがより好ましく、１０ｍ2／ｇ以上であってもよく、２０ｍ2／ｇ以上であってもよい。前記下限値以上とすることにより、少ない添加量で本発明の効果がより効果的に発揮される傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物における炭酸カルシウム（Ｃ）の含有量は、ポリアセタール樹脂（Ａ）とエラストマー（Ｂ）の合計１００質量部に対し、０．０１質量部以上であることが好ましく、０．０５質量部以上であることがより好ましく、０．１質量部以上であることがさらに好ましい。前記下限値以上とすることにより、樹脂組成物の生産時のフィード性に優れる傾向にある。また、本実施形態の樹脂組成物における炭酸カルシウム（Ｃ）の含有量は、ポリアセタール樹脂（Ａ）とエラストマー（Ｂ）の合計１００質量部に対し、２０質量部以下であることが好ましく、１０質量部以下であることがより好ましく、５質量部以下であることがさらに好ましく、２質量部以下であることが一層好ましく、１質量部以下であることがより一層好ましい。前記上限値以下とすることにより、破壊の起点となることを効果的に防ぐことができる傾向にある。
＜その他の成分＞
本実施形態の樹脂組成物は、本発明の目的を損なわない範囲内で、従来公知の任意の添加剤や充填剤を含んでいてもよい。本実施形態に用いる添加剤や充填剤としては、例えば、ポリアセタール樹脂以外の熱可塑性樹脂、紫外線吸収剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、ホルムアルデヒド捕捉剤、帯電防止剤、炭素繊維、染料、カーボンブラックのような有機顔料、酸化チタンのような無機顔料、ガラス繊維、ガラスフレーク、チタン酸カリウムウイスカー等が挙げられる。これらの詳細は、特開２０１７－０２５２５７号公報の段落０１１３～０１２４の記載を参酌することができ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
本実施形態の樹脂組成物は、本発明の目的を損なわない範囲内で、従来公知の任意の添加剤や充填剤を含んでいてもよい。本実施形態に用いる添加剤や充填剤としては、例えば、ポリアセタール樹脂以外の熱可塑性樹脂、紫外線吸収剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、ホルムアルデヒド捕捉剤、帯電防止剤、炭素繊維、染料、カーボンブラックのような有機顔料、酸化チタンのような無機顔料、ガラス繊維、ガラスフレーク、チタン酸カリウムウイスカー等が挙げられる。これらの詳細は、特開２０１７－０２５２５７号公報の段落０１１３～０１２４の記載を参酌することができ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
＜樹脂組成物の物性＞
本実施形態の樹脂組成物を４ｍｍ厚さの多目的試験片に成形し、ＩＳＯ５２７に従って測定した引張伸びが８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましく、１００％以上であることがさらに好ましく、１０５％以上であることが一層好ましく、１１０％以上であることがより一層好ましい。また、前記引張伸びは、特に定めるものではないが、実際的には、２００％以下である。
また、本実施形態の樹脂組成物は４ｍｍ厚さの多目的試験片に成形し、ＩＳＯ１７８に記載の方法に従って、曲げ試験速度２ｍｍ／分で曲げ試験を行った際の曲げ弾性率が１０１０ＭＰａ以上であることが好ましく、１０１５ＭＰａ以上であることがより好ましく、１０２０ＭＰａ以上であることがさらに好ましい。前記曲げ弾性率の上限値は、１２００ＭＰａ以下が実際的である。
さらに、本実施形態の樹脂組成物を４ｍｍ厚さの多目的試験片に成形し、ＩＳＯ５２７に従って測定した引張伸びをＸ％、本実施形態の樹脂組成物から炭酸カルシウムを除いた樹脂組成物を同様に、同様の条件でした引張り伸びをＹ％としたとき、Ｘ／Ｙが１．００倍以上であることが好ましく、１．０５以上であることがより好ましく、１．１０以上であることがさらに好ましく、１．１５以上であることが一層好ましく、１．２０以上であることがより一層好ましい。前記Ｘ／Ｙの上限値としては、例えば、１．９０以下が実際的である。
本実施形態においては、上記引張伸びおよび曲げ弾性率の両方を満たすことが好ましく、さらに、上記Ｘ／Ｙも満たすことがより好ましい。これらは、後述する実施例の記載に従って測定される。
本実施形態の樹脂組成物を４ｍｍ厚さの多目的試験片に成形し、ＩＳＯ５２７に従って測定した引張伸びが８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましく、１００％以上であることがさらに好ましく、１０５％以上であることが一層好ましく、１１０％以上であることがより一層好ましい。また、前記引張伸びは、特に定めるものではないが、実際的には、２００％以下である。
また、本実施形態の樹脂組成物は４ｍｍ厚さの多目的試験片に成形し、ＩＳＯ１７８に記載の方法に従って、曲げ試験速度２ｍｍ／分で曲げ試験を行った際の曲げ弾性率が１０１０ＭＰａ以上であることが好ましく、１０１５ＭＰａ以上であることがより好ましく、１０２０ＭＰａ以上であることがさらに好ましい。前記曲げ弾性率の上限値は、１２００ＭＰａ以下が実際的である。
さらに、本実施形態の樹脂組成物を４ｍｍ厚さの多目的試験片に成形し、ＩＳＯ５２７に従って測定した引張伸びをＸ％、本実施形態の樹脂組成物から炭酸カルシウムを除いた樹脂組成物を同様に、同様の条件でした引張り伸びをＹ％としたとき、Ｘ／Ｙが１．００倍以上であることが好ましく、１．０５以上であることがより好ましく、１．１０以上であることがさらに好ましく、１．１５以上であることが一層好ましく、１．２０以上であることがより一層好ましい。前記Ｘ／Ｙの上限値としては、例えば、１．９０以下が実際的である。
本実施形態においては、上記引張伸びおよび曲げ弾性率の両方を満たすことが好ましく、さらに、上記Ｘ／Ｙも満たすことがより好ましい。これらは、後述する実施例の記載に従って測定される。
＜樹脂組成物の製造方法＞
本実施形態の樹脂組成物は、上述した必須成分および必要に応じ上述した任意の成分を含有させてなる。従来公知の任意の、樹脂組成物の製造方法を使用し、これらの原料を混合・混練すればよい。
本実施形態の樹脂組成物は、上述した必須成分および必要に応じ上述した任意の成分を含有させてなる。従来公知の任意の、樹脂組成物の製造方法を使用し、これらの原料を混合・混練すればよい。
混練機は、ニーダー、バンバリーミキサー、押出機等が例示される。混合・混練の各種条件や装置についても、特に制限はなく、従来公知の任意の条件から適宜選択して決定すればよい。混練はポリアセタール樹脂が溶融する温度以上、具体的にはポリアセタール樹脂の融解温度以上（一般的には１８０℃以上）で行うことが好ましい。
＜成形品＞
本実施形態の成形品は、本実施形態の樹脂組成物から形成される。また、本実施形態の樹脂組成物をペレタイズして得られたペレットは、射出成形、押出成形、圧縮成形、ブロー成形、真空成形などの公知の成形方法により成形可能である。
成形品の形状としては、特に制限はなく、成形品の用途、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、板状、プレート状、ロッド状、シート状、フィルム状、円筒状、環状、円形状、楕円形状、歯車状、多角形形状、異形品、中空品、枠状、箱状、パネル状、キャップ状のもの等が挙げられる。本発明の成形品は、部品であっても、完成品であってもよい。
本実施形態の成形品は、本実施形態の樹脂組成物から形成される。また、本実施形態の樹脂組成物をペレタイズして得られたペレットは、射出成形、押出成形、圧縮成形、ブロー成形、真空成形などの公知の成形方法により成形可能である。
成形品の形状としては、特に制限はなく、成形品の用途、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、板状、プレート状、ロッド状、シート状、フィルム状、円筒状、環状、円形状、楕円形状、歯車状、多角形形状、異形品、中空品、枠状、箱状、パネル状、キャップ状のもの等が挙げられる。本発明の成形品は、部品であっても、完成品であってもよい。
＜用途＞
本実施形態の樹脂組成物および樹脂組成物から形成される成形品は、例えば、トリムクリップやシートベルト部材、ヘッドレストガイドなどの自動車部品、建材部品、電気・電子部品、事務機器部品、日用雑貨部品の他、凍食品、飲料、などの容器、冷蔵庫のパッキン等の家電用品、ホースバンドやパッキン、結束バンドなどが例示される。
本実施形態の樹脂組成物および樹脂組成物から形成される成形品は、例えば、トリムクリップやシートベルト部材、ヘッドレストガイドなどの自動車部品、建材部品、電気・電子部品、事務機器部品、日用雑貨部品の他、凍食品、飲料、などの容器、冷蔵庫のパッキン等の家電用品、ホースバンドやパッキン、結束バンドなどが例示される。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。
実施例で用いた測定機器等が廃番等により入手困難な場合、他の同等の性能を有する機器を用いて測定することができる。
実施例で用いた測定機器等が廃番等により入手困難な場合、他の同等の性能を有する機器を用いて測定することができる。
１．原料
以下の原料を用いた。
以下の原料を用いた。
上記ポリアセタール樹脂（Ａ）のメルトボリュームレート（ＭＶＲ）はＩＳＯ１１３３に従い、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定した値である。
＜炭酸カルシウムの平均１次粒子径の測定方法＞
炭酸カルシウムの平均一次粒子径はＳＥＭ（走査電子顕微鏡）により確認した。
単位は、μｍで示した。
炭酸カルシウムの平均一次粒子径はＳＥＭ（走査電子顕微鏡）により確認した。
単位は、μｍで示した。
＜炭酸カルシウムの比表面積の測定方法＞
炭酸カルシムの比表面積はＢＥＴ法により算出した。
単位は、ｍ2／ｇで示した。
炭酸カルシムの比表面積はＢＥＴ法により算出した。
単位は、ｍ2／ｇで示した。
２．実施例１～１８、比較例１～６
＜樹脂組成物（ペレット）の製造＞
表２～表５に示す各成分を表２～表５に示す割合（質量部）で、川田製作所社製スーパーミキサーを用いて均一に混合した。得られた混合物をスクリュー径３０ｍｍ、スクリュー長さ７６０、ダイノズル径３．５ｍｍのベント付き二軸押出機（株式会社池貝製「ＰＣＭ－３０」）を用いて、シリンダー温度２００℃、スクリュー回転数１２０ｒｐｍ、吐出量１０ｋｇ／時間で溶融せん断混合し、樹脂組成物のペレットを製造した。
＜樹脂組成物（ペレット）の製造＞
表２～表５に示す各成分を表２～表５に示す割合（質量部）で、川田製作所社製スーパーミキサーを用いて均一に混合した。得られた混合物をスクリュー径３０ｍｍ、スクリュー長さ７６０、ダイノズル径３．５ｍｍのベント付き二軸押出機（株式会社池貝製「ＰＣＭ－３０」）を用いて、シリンダー温度２００℃、スクリュー回転数１２０ｒｐｍ、吐出量１０ｋｇ／時間で溶融せん断混合し、樹脂組成物のペレットを製造した。
＜ＰＯＭ中の炭酸カルシウム総表面積＞
以下の式に従いＰＯＭ中の炭酸カルシム総表面積を算出した。
ＰＯＭ中の炭酸カルシウム総表面積＝（炭酸カルシウムの添加量（質量部））×（炭酸カルシウムの比表面積（ｍ2／ｇ））
単位は、ポリアセタール樹脂１ｇ当たりの面積（ｍ2／ｇ－ＰＯＭ）で示した。
以下の式に従いＰＯＭ中の炭酸カルシム総表面積を算出した。
ＰＯＭ中の炭酸カルシウム総表面積＝（炭酸カルシウムの添加量（質量部））×（炭酸カルシウムの比表面積（ｍ2／ｇ））
単位は、ポリアセタール樹脂１ｇ当たりの面積（ｍ2／ｇ－ＰＯＭ）で示した。
＜炭酸カルシウム添加時の引張伸び（Ｘ）＞
実施例１～１８および比較例１～６の樹脂組成物を４ｍｍ厚さの多目的試験片に成形し、ＩＳＯ５２７の条件で測定した。
射出成形機は、芝浦機械社製、ＥＣ－１００Ｓを用いた。全自動曲げ試験機は、島津製作所社製のものを用いた。
単位は、％で示した。
実施例１～１８および比較例１～６の樹脂組成物を４ｍｍ厚さの多目的試験片に成形し、ＩＳＯ５２７の条件で測定した。
射出成形機は、芝浦機械社製、ＥＣ－１００Ｓを用いた。全自動曲げ試験機は、島津製作所社製のものを用いた。
単位は、％で示した。
＜炭酸カルシウム未添加時の引張伸び（Ｙ）＞
実施例１～１８および比較例１～６のリファレンスとして炭酸カルシウムを入れていない樹脂組成物を別途調製し、その樹脂組成物を４ｍｍ厚さの多目的試験片に成形し、ＩＳＯ５２７の条件で測定した。
射出成形機は、芝浦機械社製、ＥＣ－１００Ｓを用いた。全自動曲げ試験機は、島津製作所社製のものを用いた。
単位は、％で示した。
実施例１～１８および比較例１～６のリファレンスとして炭酸カルシウムを入れていない樹脂組成物を別途調製し、その樹脂組成物を４ｍｍ厚さの多目的試験片に成形し、ＩＳＯ５２７の条件で測定した。
射出成形機は、芝浦機械社製、ＥＣ－１００Ｓを用いた。全自動曲げ試験機は、島津製作所社製のものを用いた。
単位は、％で示した。
＜炭酸カルシウム添加有無の引張伸び比（Ｘ／Ｙ）＞
上記炭酸カルシウム添加時の引張伸び（Ｘ）および炭酸カルシウム未添加時の引張伸び（Ｙ）から、炭酸カルシウム添加有無の引張伸び比（Ｘ／Ｙ）を算出した。
上記炭酸カルシウム添加時の引張伸び（Ｘ）および炭酸カルシウム未添加時の引張伸び（Ｙ）から、炭酸カルシウム添加有無の引張伸び比（Ｘ／Ｙ）を算出した。
＜曲げ弾性率＞
上記で得られたペレットを、温度８０℃の熱風循環式乾燥機にて４時間熱処理を行った。
次に、上記乾燥後のペレット（を、射出成形機を用い、シリンダー温度１９５℃に設定し、金型温度を９０℃に設定して、ＩＳＯ９９８８－２規格に準拠して、射出成形した。こうして、４ｍｍ厚さの多目的試験片（ＩＳＯ試験片）を得た。
次に、この４ｍｍ厚さの多目的試験片（ＩＳＯ試験片）について、曲げ試験機である全自動曲げ試験機を用いて、ＩＳＯ１７８に記載の方法に従って、曲げ試験速度２ｍｍ／分で曲げ試験を行い、曲げ弾性率を測定した。
上記で得られたペレットを、温度８０℃の熱風循環式乾燥機にて４時間熱処理を行った。
射出成形機は、芝浦機械社製、ＥＣ－１００Ｓを用いた。全自動曲げ試験機は、島津製作所社製のものを用いた。
結果を表２～表５に示した。単位は、ＭＰａで示した。
上記で得られたペレットを、温度８０℃の熱風循環式乾燥機にて４時間熱処理を行った。
次に、上記乾燥後のペレット（を、射出成形機を用い、シリンダー温度１９５℃に設定し、金型温度を９０℃に設定して、ＩＳＯ９９８８－２規格に準拠して、射出成形した。こうして、４ｍｍ厚さの多目的試験片（ＩＳＯ試験片）を得た。
次に、この４ｍｍ厚さの多目的試験片（ＩＳＯ試験片）について、曲げ試験機である全自動曲げ試験機を用いて、ＩＳＯ１７８に記載の方法に従って、曲げ試験速度２ｍｍ／分で曲げ試験を行い、曲げ弾性率を測定した。
上記で得られたペレットを、温度８０℃の熱風循環式乾燥機にて４時間熱処理を行った。
射出成形機は、芝浦機械社製、ＥＣ－１００Ｓを用いた。全自動曲げ試験機は、島津製作所社製のものを用いた。
結果を表２～表５に示した。単位は、ＭＰａで示した。
上記結果から明らかなとおり、本発明の樹脂組成物から形成された成形品は、靭性が高く、かつ、弾性率の低下が抑制されていた。
Claims (8)
- ポリアセタール樹脂（Ａ）を５０～９５質量部と、
エラストマー（Ｂ）を５～５０質量部と、
炭酸カルシウム（Ｃ）を含み、
前記炭酸カルシウム（Ｃ）は、前記ポリアセタール樹脂（Ａ）中における炭酸カルシウム（Ｃ）の総表面積が、ポリアセタール樹脂（Ａ）１ｇに対し、０．０２～２．００ｍ2となるように含まれている、樹脂組成物。 - 前記炭酸カルシウム（Ｃ）の平均粒径が０．００１～０．３０μｍである、請求項１に記載の樹脂組成物。
- 前記エラストマー（Ｂ）がコアシェルエラストマーを含む、請求項１に記載の樹脂組成物。
- 前記エラストマー（Ｂ）がシェルにアクリル系樹脂を含むコアシェルエラストマーを含む、請求項１に記載の樹脂組成物。
- 前記ポリアセタール樹脂（Ａ）のＩＳＯ１１３３に従い、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定したメルトボリュームレート（ＭＶＲ）が０．５～２０ｃｍ3／１０ｍｉｎである、請求項１に記載の樹脂組成物。
- 前記炭酸カルシウム（Ｃ）の平均粒径が０．００１～０．３０μｍであり、
前記エラストマー（Ｂ）がシェルにアクリル系樹脂を含むコアシェルエラストマーを含み、
前記ポリアセタール樹脂（Ａ）のＩＳＯ１１３３に従い、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定したメルトボリュームレート（ＭＶＲ）が０．５～２０ｃｍ3／１０ｍｉｎである、請求項１に記載の樹脂組成物。 - 前記樹脂組成物を４ｍｍ厚さの多目的試験片に成形し、ＩＳＯ５２７の条件で測定した引張伸びが８０～２００％であり、前記樹脂組成物を４ｍｍ厚さの多目的試験片に成形し、ＩＳＯ１７８に記載の方法に従って、曲げ試験速度２ｍｍ／分で曲げ試験を行った際の曲げ弾性率が１０１０～１２００ＭＰａである、請求項１～６のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
- 請求項１～６のいずれか１項に記載の樹脂組成物から形成された成形品。
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2022
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