JP5652012B2 - 樹脂組成物及び樹脂成形体 - Google Patents

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Description

本発明は、樹脂組成物及び樹脂成形体に関する。
特許文献1には、芳香族ポリカーボネート樹脂(A成分)、スチレン系樹脂(B成分)、及びコア−シェル弾性重合体(C成分)からなる樹脂組成物であって、A成分及びB成分の合計100重量部に対し、A成分が50〜99重量部及びB成分が1〜50重量部であり、かつC成分が0.5〜20重量部であり、C成分が2種類以上のポリアルキル(メタ)アクリレートゴム状重合体から構成されるゴムのコアに1種類以上の炭素数1〜3のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート単量体をグラフト重合してなるコア−シェル弾性重合体である芳香族ポリカーボネート樹脂組成物が提案されている。
特許文献2には、芳香族ポリカーボネート樹脂(A)と;芳香族ビニル単量体(b1)0.5〜99.5質量%、式(I)で表される単量体(b2)0.5〜99.5質量%、他の単量体(b3)0〜40質量%からなる単量体混合物[単量体(b1)〜(b3)の合計は100質量%]を重合して得られる重合体である流動性向上剤(B)と;安定剤(C)とを含有する芳香族ポリカーボネート樹脂組成物が提案されている。
特許文献3には、高流動性熱可塑性組成物であって、(a)ホストポリマー、及び(b)約15000未満の重量平均分子量を有し、少なくとも1種の(メタ)アクリレートモノマー及び任意に少なくとも1種のビニル芳香族モノマーを含む流動性改質剤ポリマーからなり、流動性改質剤とホストポリマーとの間の相対エネルギー差(R.E.D.)が2.2未満である高流動性熱可塑性組成物が提案されている。
特開2003−96288号公報 特開2006−199732号公報 特開2006−509862号公報
本発明の課題は、(a1)アクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックと、(a2)メタクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックと、から構成された(A)アクリル系ブロック共重合体を含有した改質剤を用いない場合に比べて、また、熱可塑性樹脂として芳香族ポリカーボネート樹脂及びABS樹脂からなり、前記熱可塑性樹脂における前記芳香族ポリカーボネート樹脂の含有量が50質量%以上99質量%以下であり、前記熱可塑性樹脂における前記ABS樹脂の含有量が1質量%以上50質量%以下であり、前記熱可塑性樹脂100質量部に対する前記(A)アクリル系ブロック共重合体の含有量が0.5質量%以上20質量%以下である熱可塑性樹脂を用いない場合に比べて、熱可塑性樹脂の耐衝撃性の低下が抑制され、且つ熱可塑性樹脂の成形時の流動性が向上された樹脂組成物を提供することにある。
上記課題は、以下の本発明によって達成される。
即ち、請求項1に係る発明は、(a1)アクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックと、(a2)メタクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックと、から構成された(A)アクリル系ブロック共重合体を含有した改質剤と、熱可塑性樹脂と、を含有し、前記熱可塑性樹脂が芳香族ポリカーボネート樹脂及びABS樹脂からなり、前記熱可塑性樹脂における前記芳香族ポリカーボネート樹脂の含有量が50質量%以上99質量%以下であり、前記熱可塑性樹脂における前記ABS樹脂の含有量が1質量%以上50質量%以下であり、前記熱可塑性樹脂100質量部に対する前記(A)アクリル系ブロック共重合体の含有量が0.5質量%以上20質量%以下である樹脂組成物である。
請求項2に係る発明は、前記(A)アクリル系ブロック共重合体における前記(a1)アクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックの含有量が50質量%以上95質量%である請求項1に記載の樹脂組成物である。
請求項3に係る発明は、前記(A)アクリル系ブロック共重合体が、前記(a1)アクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックの両末端に前記(a2)メタクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックの結合したトリブロック共重合体である請求項1または請求項2に記載の樹脂組成物である。
請求項に係る発明は、請求項1〜請求項の何れか1項に記載の樹脂組成物を含む樹脂成形体である。
請求項1に係る発明によれば、(a1)アクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックと、(a2)メタクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックと、から構成された(A)アクリル系ブロック共重合体を含有した改質剤を用いない場合に比べて、また、熱可塑性樹脂として芳香族ポリカーボネート樹脂及びABS樹脂からなり、前記熱可塑性樹脂における前記芳香族ポリカーボネート樹脂の含有量が50質量%以上99質量%以下であり、前記熱可塑性樹脂における前記ABS樹脂の含有量が1質量%以上50質量%以下であり、前記熱可塑性樹脂100質量部に対する前記(A)アクリル系ブロック共重合体の含有量が0.5質量%以上20質量%以下である熱可塑性樹脂を用いない場合に比べて、熱可塑性樹脂の耐衝撃性の低下が抑制され、且つ熱可塑性樹脂の成形時の流動性が向上される。
請求項2に係る発明によれば、(A)アクリル系ブロック共重合体における(a1)アクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックの含有量が本発明の範囲外である場合に比べて、耐衝撃性の低下が更に抑制し、且つ成型時の流動性更に向上される
請求項3に係る発明によれば、(A)アクリル系ブロック共重合体としてトリブロック共重合体を用いない場合に比べて、耐衝撃性の低下が更に抑制し、且つ成型時の流動性更に向上される
請求項に係る発明によれば、本発明における樹脂組成物を含まない場合に比べて、耐衝撃性の低下が抑制され、且つ成型時の流動性が向上される。
本実施形態の成形体を備える電子・電気機器の部品の一例を示す模式図である。
以下、本実施の形態の改質剤、樹脂組成物、及び成形体について説明する。
[改質剤]
本実施の形態に係る改質剤は、(a1)アクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックと、(a2)メタクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックと、から構成された(A)アクリル系ブロック共重合体を含有した改質剤である。
本実施の形態に係る改質剤は、上記の構成とされていることにより、該改質剤を添加する対象の組成物の耐衝撃性の低下を抑制し、且つ成型時の流動性を向上させる、という効果を奏する。
上記効果が奏される理由は明らかではないが、以下のように推測される。しかしながら、下記推測によって本発明は限定されない。本実施の形態に係る改質剤に含有される(A)アクリル系ブロック共重合体は、改質対象の材料として、特に熱可塑性樹脂に対する相溶性に優れ、加熱により軟化して流動性を示し、冷却によりまたは常温ではゴム状の弾性体に戻る熱可塑性エラストマーとして機能する。このため、本実施の形態の改質剤を用いることで、改質対象の材料の耐衝撃性の低下を抑制しつつ、且つ成型時の流動性が向上されると推測される。
以下、各成分の詳細について説明する。
<(A)アクリル系ブロック共重合体>
(A)アクリル系ブロック共重合体は、(a1)アクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックと、(a2)メタクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックと、から構成されている。
(a1)アクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックに含まれるアクリル酸エステル由来の構成単位の含有量は、該重合ブロック100質量%に対して60質量%以上100質量%以下(すなわち主成分)であることが好ましく、70質量%以上100質量%以下であることがよりこのましい。
(a1)アクリル酸エステル由来の構成単を含む重合体ブロックにおける、アクリル酸エステル由来の構成単位としては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸−n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ジメチルアミノエチルなどのモノマーから誘導される構成単位が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上が用いられる。
この(a1)アクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックは、上記モノマーの重合反応によって得られ、この(a1)アクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックの重量平均分子量としては、6,000以上1,000,000以下が望ましく、10,000以上800,000以下が更に望ましく、15,000以上500,000以下が特に望ましい。(a1)アクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックの重量平均分子量が上記範囲内であると、耐衝撃性、流動性に優れた改質剤が得られる観点から望ましい。
なお(a1)アクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックには、アクリル酸エステル由来の構成単位以外にも、所期の効果を損なわない範囲で、その他の構成単位を含んだ構成であってもよい。その他の構成単位としては、例えば、アクリル酸グリシジル、アクリル酸アリル、メタクリル酸エステル、メタクリル酸、アクリル酸、芳香族ビニル化合物、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、オレフィンなどの他モノマーが挙げられる。
なお、本明細書でいう重量平均分子量は、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定された値である。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー製GPC・HLC−8120を用い、東ソー製カラム・TSKgel GMHHR−M+TSKgel GMHHR−M(7.8mmI.D.30cm)を使用し、クロロホルム溶媒で行った。重量平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作製した分子量校正曲線を使用して算出したものである。以下、重量平均分子量の測定はこの方法による。
(A)アクリル系ブロック共重合体における(a1)アクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックの含有量は、50質量%以上95質量%以下であることが望ましく、55質量%以上85質量%以下であることが更に望ましく、60質量%以上80質量%以下であることが特に望ましい。
(A)アクリル系ブロック共重合体における(a1)アクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックの含有量が上記範囲内とされていることで、熱可塑性樹脂組成物の耐衝撃性が向上するという効果が得られると考えられる。
(a2)メタクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックに含まれるメタクリル酸エステル由来の構成単位の含有量は、該重合ブロック100質量%に対して60質量%以上100質量%以下(すなわち主成分)であることが好ましく、70質量%以上100質量%以下であることがよりこのましい。
(a2)メタクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックにおける、メタクリル酸エステル由来の構成単位としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸へキシル、(メタ)アクリル酸シクロへキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸2−エチルへキシルなどのモノマーから誘導される構成単位が挙げられ、これらのうち1種または2種以上が用いられる。
この(a2)メタクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックは、上記モノマーの重合反応によって得られ、この(a2)メタクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックの重量平均分子量は、1,000以上1,000,000以下が望ましく、2,000以上750,000以下が更に望ましく、3,000以上500,000以下が特に望ましい。
(a2)メタクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックの重量平均分子量が上記範囲内であると、マトリクス樹脂への分散性に優れた改質剤が得られる観点から望ましい。
なお(a2)メタクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックには、メタクリル酸エステル由来の構成単位以外にも、所期の効果を損なわない範囲で、その他の構成単位を含んだ構成であってもよい。その他の構成単位としては、例えば、アクリル酸エステル、メタクリル酸、アクリル酸、芳香族ビニル化合物、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、オレフィンなどの他モノマーが挙げられる。
(A)アクリル系ブロック共重合体における(a2)メタクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックの含有量は、10質量%以上50質量%以下であることが望ましく、15質量%以上45質量%以下であることが更に望ましく、20質量%以上40質量%以下であることが特に望ましい。
(A)アクリル系ブロック共重合体における(a2)メタクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックの含有量が上記範囲内とされていることで、熱可塑性樹脂組成物の流動性が向上するという効果が得られると考えられる。
本実施の形態において用いられる(A)アクリル系ブロック共重合体としては、上記(a1)アクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックと、(a2)メタクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックと、から構成されたブロック共重合体であれば、その構成ブロックの連結形式は如何なるものでも構わない。すなわち、(a1)アクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックをAとし、(a2)メタクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックをBとすると、(A)アクリル系ブロック共重合体としては、AB型ジブロック共重合体、ABA型トリブロック共重合体、BAB型トリブロック共重合体、ならびに(AB)n型、(AB)nA型およびB(AB)n型マルチブロック共重合体、もしくはABA型等のブロック共重合体の側鎖にAおよび/またはBをグラフト化したブロック−グラフト共重合体等が挙げられる。
これらの中でも、(A)アクリル系ブロック共重合体としては、本発明の熱可塑性樹脂組成物の耐衝撃性が向上させる観点から、上記BAB型トリブロック共重合体である、(a1)アクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックの両末端に、(a2)メタクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックの結合したトリブロック共重合体であることが望ましい。
本実施の形態の改質剤に含まれる(A)アクリル系ブロック共重合体の製造方法としては、以下の方法が挙げられる。
具体的には、各ブロックを構成するモノマーをリビング重合する方法が挙げられる。このようなリビング重合の手法としては、例えば、有機アルカリ金属化合物を重合開始剤とし、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩などの鉱酸塩存在下でアニオン重合する方法、有機アルカリ金属化合物を重合開始剤とし、有機アルミニウム化合物の存在下でアニオン重合する方法、有機希土類金属錯体を重合開始剤として重合する方法、α−ハロゲン化エステル化合物を開始剤として銅化合物の存在下、ラジカル重合する方法などが挙げられる。また、多価ラジカル重合開始剤や多価ラジカル連鎖移動剤を用いて、各ブロックを構成するモノマーを重合させ、本発明の(A)アクリル系ブロック共重合体を含有する混合物として製造する方法なども挙げられる。これらの方法中、ブロック共重合体が高純度で得られ、また分子量分布が狭い、つまり本発明の熱可塑性樹脂組成物の耐衝撃性、耐熱性を低下させる要因となるオリゴマ−や、流動性を低下させる要因となる高分子量体を含まないことから、有機アルカリ金属化合物を重合開始剤とし、有機アルミニウム化合物の存在下で、アニオン重合する方法が好ましい。によって作製される。
本実施の形態における(A)アクリル系ブロック共重合体の重量平均分子量は、耐衝撃性、流動性、分散性の向上の理由から、1,000以上1,000,000以下であることが望ましく、2、000以上500,000以下であることが更に望ましい。
本実施の形態における(A)アクリル系ブロック共重合体としては、具体的には、ポリアクリル酸ブチルとポリメタアクリル酸メチルのトリブロック・ジブロック共重合体が挙げられ、これらの中でも、トリブロック共重合体が好適に用いられる。
なお、改質剤に含まれる(A)アクリル系ブロック共重合体は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよく、2種以上を併用する場合には、分子量や(a1)アクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロック及び(a2)メタクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックの含有量の異なるブロック共重合体を併用してもよい。
なお、(A)アクリル系ブロック共重合体としては、市販品を用いてもよく、この市販品としては、(株)クラレ製「LA2140e(商品名)」、(株)クラレ製「LA2250(商品名)、(株)クラレ製「LA4285(商品名)、(株)クラレ製「LA1114(商品名)等が挙げられる。
本実施の形態における改質剤における(A)アクリル系ブロック共重合体の含有量は、0.5質量%以上20質量%以下であることが望ましく、1質量%以上15質量%以下であることがより望ましい。
改質剤における(A)アクリル系ブロック共重合体の含有量が上記範囲内とされていることで、改質剤における上述した効果が特に有効に発現されると考えられる。
<その他の成分>
改質剤は、上記(A)アクリル系ブロック共重合体に加えて更に、上記(A)アクリル系ブロック共重合体による改質機能(耐衝撃性の低下を抑制しつつ、流動性を向上される機能)を損なわない範囲で、他の成分を含んでいてもよい。この改質剤における他の成分の含有量は、0質量%以上10質量%以下であることが望ましく、0質量%以上5質量%以下であることが更に望ましい。ここで、「0質量%」とは、その他の成分を含まない形態を意味する。
この改質剤に含まれていてもよい他の成分としては、例えば、各種顔料、相溶化剤等が挙げられるが、これらに限られない。
[樹脂組成物]
本実施の形態の樹脂組成物は、上記改質剤と、熱可塑性樹脂と、を含有した樹脂組成物である。
樹脂組成物に含まれる改質剤の含有量は、樹脂組成物の耐衝撃性の低下を抑制しつつ、且つ成型時の流動性の向上の実現に必要な量の(A)アクリル系ブロック共重合体が樹脂組成物に含有される量であればよい。
なお、本実施の形態の樹脂組成物においては、樹脂組成物100質量部に対する、該樹脂組成物中に含まれる上記(A)アクリル系ブロック共重合体の含有量は0.5重量%以上20重量%以下であることが必須であり、0.8重量%以上10重量%以下であることがより望ましい。
樹脂組成物100質量部に対する、該樹脂組成物中の改質剤に含まれる上記(A)アクリル系ブロック共重合体の含有量が上記範囲内とされていることで、樹脂組成物に含まれる熱可塑性樹脂の耐衝撃性の低下の抑制と、成形時の流動性の低下と、が効果的に実現されると考えられる。
上記熱可塑性樹脂としては、従来公知の樹脂が用いられる。具体的には、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルカーボネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリアリーレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリケトン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリアリールケトン樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、液晶樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、ポリパラバン酸樹脂、芳香族アルケニル化合物、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステルおよびシアン化ビニル化合物からなる群より選ばれる1種以上のビニル単量体を、重合若しくは共重合させて得られるビニル系重合体若しくは共重合体樹脂、ジエン−芳香族アルケニル化合物共重合体樹脂、シアン化ビニル−ジエン−芳香族アルケニル化合物共重合体樹脂、芳香族アルケニル化合物−ジエン−シアン化ビニル−N−フェニルマレイミド共重合体樹脂、シアン化ビニル−(エチレン−ジエン−プロピレン(EPDM))−芳香族アルケニル化合物共重合体樹脂、ポリオレフィン、塩化ビニル樹脂、塩素化塩化ビニル樹脂等が挙げられる。
中でも、熱可塑性樹脂としては、上記改質剤による耐衝撃性の低下の抑制や、成型時の流動性の向上が効果的に実現される観点から、上記改質剤に含まれる(A)アクリル系ブロック共重合体の溶融粘度より高い樹脂を用いることが、望ましい。
具体的には、溶融粘度はメルトマスフローレイト(MFR)で示され、上記改質剤のMFRの測定値が所定の値を示したとき、熱可塑性樹脂のMFRが同一値となるときの測定温度は、改質剤における測定温度よりも高いことが望ましい。具体的には、熱可塑性樹脂のMFRが同一値となるときの測定温度は、改質剤における測定温度よりも20℃以上高いことが望ましく、40℃以上高いことがさらに望ましい。
なお、MFRは、JIS K7210に準拠して、21N荷重下で、温度を160〜300℃の範囲で変更し測定した。通常、射出成型機で運転可能な値であるMFR値が20g/分を示す温度を記録した。この温度が低いほど、溶融粘度が低いことを示している。
熱可塑性樹脂としては、具体的には、上記に挙げた樹脂の中でも、ポリカーボネート樹脂を用いることが、上記改質剤に含まれる(A)アクリル系ブロック共重合体との相溶性に優れ、且つこの改質剤との組合せによって、より耐衝撃性の低下が抑制され、且つ成型時の流動性の向上が実現されることから望ましい。
ここで、ポリカーボネート(以下、「PC」ともいう)系樹脂としては、例えば、芳香族ポリカーボネート樹脂、ポリオルガノシロキサン含有芳香族ポリカーボネート樹脂、脂肪族ポリカーボネート、脂環式ポリカーボネートなどが挙げられる。上記の中でも、芳香族ポリカーボネート樹脂が望ましい。
また、上記ポリカーボネート系樹脂としては、本実施の形態の改質剤と組み合わせて用いたときに、更に効果的に、耐衝撃性の低下の抑制と、成型時の流動性の向上が図れる観点から、ポリカーボネート系樹脂の少なくとも1種と、スチレン系樹脂の少なくとも1種と、を組み合わせたアロイ樹脂として用いることが望ましく、芳香族ポリカーボネート樹脂とスチレン系樹脂とを組み合わせたアロイ樹脂として用いることが特に望ましい。
熱可塑性樹脂として、芳香族ポリカーボネート樹脂とスチレン系樹脂とを組み合わせたアロイ樹脂を用いる場合には、この熱可塑性樹脂における芳香族ポリカーボネート樹脂の含有量は50質量%以上99質量%以下であり、該熱可塑性樹脂におけるスチレン系樹脂の含有量は1質量%以上50質量%以下であることが望ましい。このような構成の熱可塑性樹脂を用いることで、耐衝撃性の低下が更に抑制し、且つ成型時の流動性が更に向上すると考えられる。
なお、熱可塑性樹脂として、芳香族ポリカーボネート樹脂とスチレン系樹脂とを組み合わせたアロイ樹脂を用いる場合には、この熱可塑性樹脂における芳香族ポリカーボネート樹脂の含有量は、30質量%以上95質量%以下であることが更に望ましく、50質量%以上90質量%以下であることが特に望ましい。また、熱可塑性樹脂として、芳香族ポリカーボネート樹脂とスチレン系樹脂とを組み合わせたアロイ樹脂を用いる場合には、この該熱可塑性樹脂におけるスチレン系樹脂の含有量は5質量%以上70質量%以下であることが更に望ましく、10質量%以上50質量%以下であることが特に望ましい。

なお、上記スチレン系樹脂としては、例えば、GPPS樹脂(一般ポリスチレン樹脂)、HIPS樹脂(耐衝撃性ポリスチレン)、SBR樹脂(スチレンブタジエンゴム)、ABS樹脂(アクリロニトリル−ブタジエンゴム−スチレン共重合体)、AES樹脂(アクリロニトリル−エチレンプロピレンゴム−スチレン共重合体)、AAS樹脂(アクリロニトリル−アクリルゴム−スチレン共重合体)、MBS樹脂(メタクリル酸メチル−ブタジエンゴム−スチレン共重合体)、AS樹脂(アクリロニトリル−スチレン共重合体)、MS樹脂(メタクリル酸メチル−スチレン共重合体)などが挙げられる。上記の中でも、HIPS樹脂、ABS樹脂、AS樹脂等が望ましい。
ポリカーボネート/スチレン系アロイ樹脂の市販品としては、帝人化成社製のPC/ABSアロイ樹脂である「TN7300」、出光興産社製のPC/HIPSアロイ樹脂である「NN2710AS」、UMGABS社製のPC/ABSアロイ樹脂である「ZFJ61」、SABIC社製のPC/ABSアロイ樹脂である「C6600」等が挙げられる。
本実施形態に係る樹脂組成物中における上記熱可塑性樹脂の含有量は、全樹脂組成物に対して10質量%以上95質量%以下であることが望ましい。
−その他の成分−
本実施形態に係る樹脂組成物は、更にその他の成分を含んでいてもよい。樹脂組成物中における上記その他成分の含有量は0質量%以上10質量%以下であることが望ましく、0質量%以上5質量%以下であることがより望ましい。ここで、「0質量%」とはその他の成分を含まない形態を意味する。
該その他の成分としては、例えば、各種顔料、難燃剤、ドリップ防止剤、相溶化剤、帯電防止剤、酸化防止剤、耐候剤、耐加水分解防止剤、充填剤、補強剤(ガラス繊維、炭素繊維、タルク、クレー、マイカ、ガラスフレーク、ミルドガラス、ガラスビーズ、結晶性シリカ、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミナ、ボロンナイトライド等)等が挙げられる。また、本実施形態に係る樹脂組成物は、その他の成分として、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を、例えば0.1質量%以上1質量%含んでいてもよい。
−樹脂組成物の製造方法−
本実施形態に係る樹脂組成物は、少なくとも、前述の本実施形態に係る改質剤、前述の熱可塑性樹脂を用い、更に例えば、前記難燃剤、前記その他の成分等を用いて、溶融混練することにより製造される。
ここで、溶融混練の手段としては公知の手段を用いることができ、例えば、二軸押出し、ヘンシェルミキサー、バンバリーミキサー、単軸スクリュー押出機、多軸スクリュー押出機、コニーダ等が挙げられる。
[樹脂成形体]
本実施形態に係る樹脂成形体は、前述の本実施形態に係る樹脂組成物を含んで構成される。
即ち、本実施形態に係る樹脂成形体は、本実施形態に係る樹脂組成物を成形して得られるものである。例えば、射出成形、押し出し成形、ブロー成形、熱プレス成形、カレンダ成形、コーテイング成形、キャスト成形、ディッピング成形、真空成形、トランスファ成形などの成形方法により本実施形態に係る樹脂組成物を成形し、本実施形態に係る樹脂成形体が得られる。
前記射出成形は、例えば、日精樹脂工業製NEX150、日精樹脂工業製NEX70000、東芝機械製SE50D等の市販の装置を用いて行う。
この際、シリンダ温度としては、220℃以上280℃以下とすることが望ましく、230℃以上270℃以下とすることがより望ましい。また、金型温度としては、40℃以上80℃以下とすることが望ましく、50℃以上70℃以下とすることがより望ましい。
本実施形態に係る樹脂成形体は、電子・電気機器、家電製品、容器、自動車内装材などの用途に好適に用いられる。より具体的には、家電製品や電子・電気機器などの筐体、各種部品など、ラッピングフィルム、CD−ROMやDVDなどの収納ケース、食器類、食品トレイ、飲料ボトル、薬品ラップ材などであり、中でも、電子・電気機器の部品に好適である。
図1は、本実施形態に係る成形体を備える電子・電気機器の部品の一例である画像形成装置を、前側から見た外観斜視図である。
図1の画像形成装置100は、本体装置110の前面にフロントカバー120a,120bを備えている。これらのフロントカバー120a,120bは、操作者が装置内を操作するよう開閉自在となっている。これにより、操作者は、トナーが消耗したときにトナーを補充したり、消耗したプロセスカートリッジを交換したり、装置内で紙詰まりが発生したときに詰まった用紙を取り除いたりする。図1には、フロントカバー120a,120bが開かれた状態の装置が示されている。
本体装置110の上面には、用紙サイズや部数等の画像形成に関わる諸条件が操作者からの操作によって入力される操作パネル130、および、読み取られる原稿が配置されるコピーガラス132が設けられている。また、本体装置110は、その上部に、コピーガラス132上に原稿を搬送する自動原稿搬送装置134を備えている。更に、本体装置110は、コピーガラス132上に配置された原稿画像を走査して、その原稿画像を表わす画像データを得る画像読取装置を備えている。この画像読取装置によって得られた画像データは、制御部を介して画像形成ユニットに送られる。なお、画像読取装置および制御部は、本体装置110の一部を構成する筐体150の内部に収容されている。また、画像形成ユニットは、着脱自在なプロセスカートリッジ142として筐体150に備えられている。プロセスカートリッジ142の着脱は、操作レバー144を回すことによって行われる。
本体装置110の筐体150には、トナー収容部146が取り付けられており、トナー供給口148からトナーが補充される。トナー収容部146に収容されたトナーは現像装置に供給されるようになっている。
一方、本体装置110の下部には、用紙収納カセット140a,140b,140cが備えられている。また、本体装置110には、一対のローラで構成される搬送ローラが装置内に複数個配列されることによって、用紙収納カセットの用紙が上部にある画像形成ユニットまで搬送される搬送経路が形成されている。なお、各用紙収納カセットの用紙は、搬送経路の端部近傍に配置された用紙取出し機構によって1枚ずつ取り出されて、搬送経路へと送り出される。また、本体装置110の側面には、手差しの用紙供給部136が備えられており、ここからも用紙が供給される。
画像形成ユニットによって画像が形成された用紙は、本体装置110の一部を構成する筐体152によって支持された相互に接触する2個の定着ロールの間に順次移送された後、本体装置110の外部に排紙される。本体装置110には、用紙供給部136が設けられている側と反対側に用紙排出部138が複数備えられており、これらの用紙排出部に画像形成後の用紙が排出される。
画像形成装置100において、例えば、フロントカバー120a,120b、プロセスカートリッジ142の外装、筐体150、および筐体152に、本実施形態に係る樹脂成形体が用いられている。
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。尚、以下において「部」および「%」は、特に基準を示さない限り質量基準である。
<樹脂組成物の原料>
樹脂組成物を調整するための成分として、以下の原料を準備した。
―(A)アクリル系ブロック共重合体―
・ブロック共重合体A−1:(株)クラレ製「LA2140e」
(PMMA(メタクリル酸メチル重合体)ブロック−PnBA(アクリル酸n−ブチル重合体)ブロック−PMMAブロックのトリブロック共重合体、Mw=79,800、Mw/Mn(分子量分布)=1.07、各重合体ブロックの割合はPMMA(12質量%)−PnBA(76質量%)−PMMA(12質量%),MFRが20g/分になったときの樹脂温度178℃)。
・ブロック共重合体A−2:(株)クラレ製「LA2250」
(PMMA−PnBA−PMMAのトリブロック共重合体、Mw=60,300、Mw/Mn(分子量分布)=1.14、各重合体ブロックの割合はPMMA(16質量%)−PnBA(68質量%)−PMMA(16質量%),MFRが20g/分になったときの樹脂温度185℃)
・ブロック共重合体A−3:
(PMMA−PnBA−PMMAのトリブロック共重合体、Mw=45,300、Mw/Mn(分子量分布)=1.18、各重合体ブロックの割合はPMMA(25質量%)−PnBA(50質量%)−PMMA(25質量%),MFRが20g/分になったときの樹脂温度220℃)
・ブロック共重合体A−4:
(PMMA−PnBA−PMMAのトリブロック共重合体、Mw=92,700、Mw/Mn(分子量分布)=1.08、各重合体ブロックの割合はPMMA(2.5質量%)−PnBA(95質量%)−PMMA(2.5質量%),MFRが20g/分になったときの樹脂温度165℃)
・ブロック共重合体A−5:
(PMMA−PnBA−PMMAのトリブロック共重合体、Mw=40,300、Mw/Mn(分子量分布)=1.21、各重合体ブロックの割合はPMMA(30質量%)−PnBA(40質量%)−PMMA(30質量%),MFRが20g/分になったときの樹脂温度235℃)
・ブロック共重合体A−6:
(PMMA−PnBA−PMMAのトリブロック共重合体、Mw=95,600、Mw/Mn(分子量分布)=1.08、各重合体ブロックの割合はPMMA(1.0質量%)−PnBA(98質量%)−PMMA(1.0質量%),MFRが20g/分になったときの樹脂温度161℃)
・ブロック共重合体A−7:
(PMMA−PnBAのジブロック共重合体、Mw=30,600、Mw/Mn(分子量分布)=1.21、各重合体ブロックの割合はPMMA(6.0質量%)−PnBA(94質量%)、MFRは流動過多で測定できなかった。)
―(B)比較ブロック共重合体―
・比較ブロック共重合体B−1:(株)クラレ製「MA−001」
(PSt−EEP−PStのトリブロック共重合体の無水マレイン酸変性物、Mw=101,000、Mw/Mn(分子量分布)=1.10、無水マレイン酸の付加量は1.2重量%、各重合体ブロックの割合はPSt(14.8質量%)−EEP(69.2質量%)−PSt(14.8質量%),MFRは測定の温度範囲ではほとんど流れず、20g/分となる温度は無かった。)
・比較ブロック共重合体B−2:旭化成ケミカルズ(株)製「M1913」
(PSt−EB(水添ブタジエン・ブチレン)ブロック−PStのトリブロック共重合体の無水マレイン酸変性物、Mw=94,900、Mw/Mn(分子量分布)=1.62、酸価(CH3ONa)10mg/g、各重合体ブロックの割合はPSt(15質量%)−EEP(70質量%)−PSt(15質量%),MFRが20g/分になったときの樹脂温度258℃)
−熱可塑性樹脂−
・芳香族ポリカーボネート樹脂(芳香族ポリカーボネート樹脂PC(旭美化成社製:PC−122、粘度平均分子量20000))と、スチレン系重合体(ABS 「SXH−330」、日本エイアンドエル製)と、の各々を、熱可塑性樹脂100質量%に対して表1及び表2に示す含有量で含有したもの。
―その他の成分―
・三菱レイヨン(株)製「メタブレンW−600A」:
(コア−シェル弾性重合体:コアが2−エチルヘキシルアクリレート重合体からなるゴム状重合体、およびn−ブチルアクリレートと2−エチルヘキシルアクリレートとの共重合体からなるゴム状重合体の2種のゴム成分からなり、2−エチルヘキシルアクリレート18重量%およびn−ブチルアクリレート72重量%であり、シェルがメチルメタクリレート10重量%であるコア−シェル弾性重合体。
・大八化学工業(株)製「PX−200」:
(難燃剤:3−フェニレン−テトラキス(2,6−ジメチルフェニルホスフェート)
・ダイキン工業(株)製「ポリフロンMPA FA−500」:
(滴下防止剤:フィブリル形成能を有するポリテトラフルオロエチレン)
・チバジャパン製「Irganox1076」(酸化防止剤)
[実施例A、比較例A]
樹脂組成物及び比較樹脂組成物として、上記に用意した(A)アクリル系ブロック共重合体、比較ブロック共重合体、熱可塑性樹脂、及びその他の成分を、表1及び表2に示す組成で混合することで、樹脂組成物及び比較樹脂組成物を得た。
なお、表1中及び表2中に示した成分及び記号は、各々以下を示す。
・A−1〜A−7:ブロック共重合体A−1〜ブロック共重合体A−7
・B−1〜B−2・比較ブロック共重合体B−1〜比較ブロック共重合体B−2
・PC:「PC−122」、旭美化成社製、重量平均分子量20000
・ABS:「SXH−330」、日本エイアンドエル製
・W−600A:三菱レイヨン(株)製「メタブレンW−600A」
・難燃剤:大八化学工業(株)製「PX−200」
・PTFE:ダイキン工業(株)製「ポリフロンMPA FA−500」
・酸化防止剤:チバジャパン製「Irganox1076」
・(a1)重合体ブロック:(a1)アクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロック
Figure 0005652012
Figure 0005652012
上記実施例A1〜実施例A19、及び比較例A1〜比較例A12で調整した樹脂組成物及び比較樹脂組成物の各々について(表1及び表2参照)、各組成物に含まれるその他の成分をスーパーミキサーで均一に混合した後、熱可塑性樹脂と改質剤または比較改質剤とを加えてタンブラーで均一に混合し、該混合物をベント付二軸押出機(日本製鋼所製;TEX−30α)にて、シリンダ温度およびダイス温度260℃、スクリュー回転数200rpm、ベント吸引度100MPa、並びに吐出量20kg/hで溶融混練しペレットを得た。得られたペレットは80℃で4時間、熱風乾燥機を用いて乾燥後、射出成形機(東芝機械社製、製品名「NEX500」)により評価用試験片を得た。
なお、射出成形機による射出成形時の条件は、実施例A1〜実施例A5、実施例A10〜実施例A19、及び比較例A1〜比較例A6については、シリンダー温度280℃、金型温度60℃の条件で行い、実施例A6〜実施例A9及び比較例A7〜比較例A12については、シリンダー温度240℃、金型温度60℃の条件とした。
また、実施例A1〜実施例A19及び比較例A1〜比較例A12については、得られたペレットの乾燥条件を、80℃で5時間とした。
得られた評価試験片について、下記評価を行った。
―耐衝撃性評価―
――初期衝撃値の評価――
上記評価用試験片の作製時において、上記射出成形機(東芝機械社製、製品名「NEX500」)のシリンダー内で強制的に滞留させることなく連続成形して得られた評価用試験片を、ISO179に従って、試験片の両端を固定してノッチの付いている背面方向から打撃することによって、ノッチ付シャルピー衝撃強さの測定を行った。測定結果を表3及び表4に示した。
――滞留後の衝撃値の評価――
上記評価用試験片の作製時において、上記射出成形機(東芝機械社製、製品名「NEX500」)のシリンダー内温度を実施例A1〜実施例A5、実施例A10〜実施例A19、及び比較例A1〜比較例A6については、シリンダー温度280℃、金型温度60℃の条件で行い、実施例A6〜実施例A9及び比較例A7〜比較例A12については、シリンダー温度240℃、金型温度60℃にて強制的に20分間溶融樹脂を滞留させた後に、溶融樹脂を射出して得られた評価用試験片を、ISO179に従って、試験片の両端を固定してノッチの付いている背面方向から打撃することによって、ノッチ付シャルピー衝撃強さの測定を行った。測定結果を表3及び表4に示した。
――衝撃保持率の評価――
下記式にて衝撃値保持率(%)を求め、結果を表3及び表4に示した。なお、衝撃値保持率は数値が高いほど、熱安定性が良いことを示す。
(衝撃値保持率)(%)=[(滞留後の衝撃値)/(初期衝撃値)]×100
−スパイラルフロー長(流動性の評価)−
成型時の流動性について評価すべく、以下の方法によりスパイラルフロー長を測定した。測定結果を表3及び表4に示した。
上記で得られた樹脂組成物及び比較樹脂組成物を用いて試験を行った。具体的には、射出成型機(東芝機械社製、製品名「NEX500」)を用いて成形温度230℃、金型温度80℃、射出圧力は120MPaとした。また、成型品の厚さは2mm、幅は15mmとした。
―変色度の測定―
上記評価用試験片の作製時において、実施例A1〜実施例A5、実施例A10〜実施例A19、及び比較例A1〜比較例A6については、シリンダー温度280℃、金型温度60℃の条件で行い、実施例A6〜実施例A9及び比較例A7〜比較例A12については、シリンダー温度240℃、金型温度60℃で射出成型し、板状試験片(90mm×50mm、厚み2mm)を作製した。次いで強制的に20分間溶融樹脂を滞留させた後の板状試験片を作製し、滞留前後における、色差計にて測定した色相L値、a値及びb値(滞留前の値:L、a及びb,滞留後の値:L、a及びb)を用いて、下記式(1)で定義される変色度ΔEを算出した。算出した変色度ΔEを表3及び表4に示した。
Figure 0005652012
・・・(1)
なお、測定は色差計「Macbeth Color−Eye 3100」(グレダグマクベス社製、商品名)を用いた。
Figure 0005652012
Figure 0005652012
[実施例B、比較例C、比較例D]
(実施例B)
上記実施例A6で調整した熱可塑性樹脂による上記評価用試験片の作製時において、上記射出成形機(東芝機械社製、製品名「NEX500」)のシリンダー内で強制的に滞留させることなく連続成形して得られた評価用試験片(成形品)を、粉砕機(朋来鉄工所製;SB−210)にて、70kg/hの粉砕能力で粉砕し、V型ブレンダーにて均一にブレンドし成形品粉砕品を得た。そして、この該成形品粉砕物を、再度、実施例A6における評価用試験片の作製時(滞留無し)と同様の条件で、押出機にて溶融混練して得られた樹脂ペレットを、1回目再生樹脂ペレットB1として調整した。
この1回目再生樹脂ペレットB1について、実施例A及び実施例Bと同様にして、耐衝撃性評価(初期衝撃値の評価、滞留後の衝撃値、衝撃保持率の評価)、及び変色度の測定を行った。結果を表5に示した。
次に、上記1回目再生樹脂ペレットB1を、該1回目再生樹脂ペレットB1の調整時と同じ条件で、成形、粉砕、押出ペレット化して得られた樹脂ペレットを、2回目再生樹脂ペレットB2として調整した。
この2回目再生樹脂ペレットB2について、実施例A及び実施例Bと同様にして、耐衝撃性評価(初期衝撃値の評価、滞留後の衝撃値、衝撃保持率の評価)、及び変色度の測定を行った。結果を表5に示した。
次に、上記2回目再生樹脂ペレットB2を、上記1回目再生樹脂ペレットB1の調整時と同じ条件で、成形、粉砕、押出ペレット化して得られた樹脂ペレットを、3回目再生樹脂ペレットB3として調整した。
この3回目再生樹脂ペレットB3について、実施例A及び実施例Bと同様にして、耐衝撃性評価(初期衝撃値の評価、滞留後の衝撃値、衝撃保持率の評価)、及び変色度の測定を行った。結果を表5に示した。
(比較例C)
上記比較例A8で調整した熱可塑性樹脂による上記評価用試験片の作製時において、上記射出成形機(東芝機械社製、製品名「NEX500」)のシリンダー内で強制的に滞留させることなく連続成形して得られた評価用試験片(成形品)を、粉砕機(朋来鉄工所製;SB−210)にて、70kg/hの粉砕能力で粉砕し、V型ブレンダーにて均一にブレンドし成形品粉砕品を得た。そして、この該成形品粉砕物を、再度、比較例A8における評価用試験片の作製時(滞留無し)と同様の条件で、押出機にて溶融混練して得られた樹脂ペレットを、1回目比較再生樹脂ペレットC1として調整した。
この1回目比較再生樹脂ペレットC1について、実施例A及び実施例Bと同様にして、耐衝撃性評価(初期衝撃値の評価、滞留後の衝撃値、衝撃保持率の評価)、及び変色度の測定を行った。結果を表5に示した。
次に、上記1回目比較再生樹脂ペレットC1を、該1回目比較再生樹脂ペレットC1の調整時と同じ条件で、成形、粉砕、押出ペレット化して得られた樹脂ペレットを、2回目比較再生樹脂ペレットC2として調整した。
この2回目比較再生樹脂ペレットC2について、実施例A及び実施例Bと同様にして、耐衝撃性評価(初期衝撃値の評価、滞留後の衝撃値、衝撃保持率の評価)、及び変色度の測定を行った。結果を表5に示した。
次に、上記2回目比較再生樹脂ペレットC2を、上記1回目比較再生樹脂ペレットC1の調整時と同じ条件で、成形、粉砕、押出ペレット化して得られた樹脂ペレットを、3回目比較再生樹脂ペレットC3として調整した。
この3回目再生樹脂ペレットC3について、実施例A及び実施例Bと同様にして、耐衝撃性評価(初期衝撃値の評価、滞留後の衝撃値、衝撃保持率の評価)、及び変色度の測定を行った。結果を表5に示した。
(比較例D)
上記比較例A9で調整した熱可塑性樹脂による上記評価用試験片の作製時において、上記射出成形機(東芝機械社製、製品名「NEX500」)のシリンダー内で強制的に滞留させることなく連続成形して得られた評価用試験片(成形品)を、粉砕機(朋来鉄工所製;SB−210)にて、70kg/hの粉砕能力で粉砕し、V型ブレンダーにて均一にブレンドし成形品粉砕品を得た。そして、この該成形品粉砕物を、再度、比較例A9における評価用試験片の作製時(滞留無し)と同様の条件で、押出機にて溶融混練して得られた樹脂ペレットを、1回目比較再生樹脂ペレットD1として調整した。
この1回目比較再生樹脂ペレットD1について、実施例A及び実施例Bと同様にして、耐衝撃性評価(初期衝撃値の評価、滞留後の衝撃値、衝撃保持率の評価)、及び変色度の測定を行った。結果を表5に示した。
次に、上記1回目比較再生樹脂ペレットD1を、該1回目比較再生樹脂ペレットD1の調整時と同じ条件で、成形、粉砕、押出ペレット化して得られた樹脂ペレットを、2回目比較再生樹脂ペレットD2として調整した。
この2回目比較再生樹脂ペレットD2について、実施例A及び実施例Bと同様にして、耐衝撃性評価(初期衝撃値の評価、滞留後の衝撃値、衝撃保持率の評価)、及び変色度の測定を行った。結果を表5に示した。
次に、上記2回目比較再生樹脂ペレットD2を、上記1回目比較再生樹脂ペレットD1の調整時と同じ条件で、成形、粉砕、押出ペレット化して得られた樹脂ペレットを、3回目比較再生樹脂ペレットD3として調整した。
この3回目再生樹脂ペレットD3について、実施例A及び実施例Bと同様にして、耐衝撃性評価(初期衝撃値の評価、滞留後の衝撃値、衝撃保持率の評価)、及び変色度の測定を行った。結果を表5に示した。
Figure 0005652012
表3、表4、及び表5に示す結果から明らかなように、実施例で調整した樹脂組成物は、その他の成分として同じ成分を用いた比較例で調整した比較樹脂組成物に比べて、初期特性としての耐衝撃が高く、流動性に優れていた。また、表5に示すように、繰り返しリサイクル処理を行った場合であっても、耐衝撃性の低下が少なく変色度も小さいことが分かる。このため、実施例で調整した樹脂組成物は、リサイクル処理時においても樹脂組成物の有する特性のバランスが維持されるといえる。すなわち、実施例において調整した樹脂組成物は、良好なリサイクル性をも有するといえる。
100 画像形成装置
110 本体装置
120a、120b フロントカバー
136 用紙供給部
138 用紙排出部
142 プロセスカートリッジ
150、152 筐体

Claims (4)

  1. (a1)アクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックと、(a2)メタクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックと、から構成された(A)アクリル系ブロック共重合体を含有した改質剤と、熱可塑性樹脂と、を含有し、前記熱可塑性樹脂が芳香族ポリカーボネート樹脂及びABS樹脂からなり、前記熱可塑性樹脂における前記芳香族ポリカーボネート樹脂の含有量が50質量%以上99質量%以下であり、前記熱可塑性樹脂における前記ABS樹脂の含有量が1質量%以上50質量%以下であり、前記熱可塑性樹脂100質量部に対する前記(A)アクリル系ブロック共重合体の含有量が0.5質量%以上20質量%以下である樹脂組成物。
  2. 前記(A)アクリル系ブロック共重合体における前記(a1)アクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックの含有量が50質量%以上95質量%である請求項1に記載の樹脂組成物。
  3. 前記(A)アクリル系ブロック共重合体が、前記(a1)アクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックの両末端に前記(a2)メタクリル酸エステル由来の構成単位を含む重合体ブロックの結合したトリブロック共重合体である請求項1または請求項2に記載の樹脂組成物。
  4. 請求項1〜請求項の何れか1項に記載の樹脂組成物を含む樹脂成形体。
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