JP6602516B1 - 熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

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Abstract

ブロー成形に用いる場合にはスウェルが大きく、耐ドローダウン性に優れ、且つ耐熱性及びピンチオフ強度に優れる成形物を成形可能な熱可塑性樹脂組成物を提供する。本発明の熱可塑性樹脂組成物は、(A)ポリカーボネート樹脂45〜80質量部、(B)ゴム質重合体に芳香族ビニル系単量体及びシアン化ビニル系単量体がグラフト重合したグラフト共重合体3〜35質量部、(C)芳香族ビニル−シアン化ビニル共重合体3〜35質量部(但し、(A)、(B)及び(C)の合計は100質量部)、(D)ポリテトラフルオロエチレン0.05〜6質量部、及び(E)グリシジル基含有単量体とその他の単量体との共重合体0.5〜5質量部を含有する。

Description

本発明は、熱可塑性樹脂組成物に関する。本発明は、好ましくは、ブロー成形用熱可塑性樹脂組成物に関する。
ブロー成形法は、中空成形物を成形する技術として、特にポリオレフィン系樹脂を中心として利用されてきたが、近年、ブロー成形技術の発達により、多種多様な樹脂にも応用展開がされてきている。中でも機械的特性、二次加工性に優れるゴム強化スチレン系樹脂(例えば、ABS樹脂、AES樹脂等)は、車両用分野、家電分野、事務機器分野など広い分野において使用されているため、ブロー成形の適用が検討されてきた。ゴム強化スチレン系樹脂を用いたブロー成形用の樹脂組成物しては、例えば、特許文献1に開示のものが知られている。
ブロー成形に用いる熱可塑性樹脂組成物には、パリソンのスウェルが充分に大きいこと、パリソンがドローダウンしにくいこと、成形物のピンチオフ強度が高いことが求められる。また、例えば車両用成形物には耐熱性が求められることが多い。
特開平11−286591号公報
しかしながら、ブロー成形により大きい成形物を成形しようとした場合、パリソンの滞留時間が長くなるためドローダウンしやすくなり、すなわち耐ドローダウン性が劣り、また長時間の滞留によりパリソンが冷却されてしまうためピンチオフ強度が低下する傾向がある。このため、ブロー成形により比較的大きい成形物を成形する場合であっても、スウェルが大きく、ドローダウン性に優れ、且つ成形物の耐熱性及びピンチオフ強度に優れる熱可塑性樹脂組成物が求められている。
従って、本発明の目的は、ブロー成形に用いる場合にはスウェルが大きく、耐ドローダウン性に優れ、且つ耐熱性及びピンチオフ強度に優れる成形物を成形可能な熱可塑性樹脂組成物を提供することにある。
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、ポリカーボネート樹脂;特定のゴム強化スチレン系樹脂;芳香族ビニル−シアン化ビニル共重合体;ポリテトラフルオロエチレン;及び特定のグリシジル基含有共重合体をそれぞれ特定の含有量で含む熱可塑性樹脂組成物によれば、ブロー成形に用いた場合には、スウェルが大きく、耐ドローダウン性に優れ、且つ耐熱性及びピンチオフ強度に優れる成形物を成形可能であることを見出した。本発明はこれらの知見に基づいて完成させたものである。
すなわち、本発明は、(A)ポリカーボネート樹脂45〜80質量部、(B)ゴム質重合体に芳香族ビニル系単量体及びシアン化ビニル系単量体がグラフト重合したグラフト共重合体3〜35質量部、(C)芳香族ビニル−シアン化ビニル共重合体3〜35質量部(但し、(A)、(B)及び(C)の合計は100質量部)、(D)ポリテトラフルオロエチレン0.05〜6質量部、及び(E)グリシジル基含有単量体とその他の単量体との共重合体0.5〜5質量部を含有する熱可塑性樹脂組成物を提供する。
(C)芳香族ビニル−シアン化ビニル共重合体の重量平均分子量は250000以上であることが好ましい。
(A)ポリカーボネート樹脂の重量平均分子量は17000〜35000であることが好ましい。
(E)グリシジル基含有単量体とその他の単量体との共重合体におけるグリシジル基含有単量体はグリシジル(メタ)アクリレートであることが好ましい。
(E)グリシジル基含有単量体とその他の単量体との共重合体におけるその他の単量体はα−オレフィンを含むことが好ましい。
上記熱可塑性樹脂組成物はブロー成形用であることが好ましい。
また、本発明は、上記熱可塑性樹脂組成物の成形物である車両用スポイラーを提供する。
本発明の熱可塑性樹脂組成物によれば、ブロー成形により比較的小さいサイズの成形物を成形する場合に加え、比較的大きいサイズ成形物を成形する場合においても、パリソンのスウェルが大きく、耐ドローダウン性に優れ、且つ耐熱性及びピンチオフ強度に優れる成形物を成形することができる。このため、本発明の熱可塑性樹脂組成物を用いて成形(特に、ブロー成形により成形)された硬化物は耐熱性及びピンチオフ強度に優れる。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、(A)ポリカーボネート樹脂、(B)ゴム質重合体に芳香族ビニル系単量体及びシアン化ビニル系単量体がグラフト重合したグラフト共重合体、(C)芳香族ビニル−シアン化ビニル共重合体、(D)ポリテトラフルオロエチレン、及び(E)グリシジル基含有単量体とその他の単量体との共重合体を少なくとも含む。
[(A)ポリカーボネート樹脂]
(A)ポリカーボネート樹脂は、ジヒドロキシジアリール化合物とホスゲンとを反応させるホスゲン法、又はジヒドロキシジアリール化合物とジフェニルカーボネートなどの炭酸エステルとを反応させるエステル交換法によって得られる重合体である。(A)ポリカーボネートは、ジヒドロキシジアリール化合物由来の構成単位を有する。(A)ポリカーボネート樹脂は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
上記ジヒドロキシジアリール化合物としては、例えば、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン[ビスフェノールA]、ビス(4−ヒドロキシジフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)フェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ナフチルメタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−(4−イソプロピルフェニル)メタン、ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1−ナフチル−1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1−フェニル−1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2−メチル−1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(3−第3ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−ブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、1,4−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、3,3−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、4−メチル−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサン、4,4−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘプタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)オクタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ノナン、1,10−ビス(4−ヒドロキシフェニル)デカン等のビス(ヒドロキシアリール)アルカン;1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロデカン等のビス(ヒドロキシアリール)シクロアルカン;4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルエーテル、ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)エーテル等のジヒドロキシジアリールエーテル;4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルスルフィド、ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)スルフィド等のジヒドロキシジアリールスルフィド;4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド等のジヒドロキシジアリールスルホキシド;4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルスルホン、ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)スルホン等のジヒドロキシジアリールスルホン;4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン等どのジヒドロキシジアリールケトン;4,4’−ジヒドロキシジフェニル等のジヒドロキシジフェニル;9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン等のジヒドロキシアリールフルオレンなどが挙げられる。上記ジヒドロキシジアリール化合物は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
(A)ポリカーボネート樹脂は、ヒドロキノン、レゾルシノール、メチルヒドロキノン、ジピペリジルハイドロキノン、4,4’−ジヒドロキシジフェニル等のジヒドロキシベンゼン化合物;1,5−ジヒドロキシナフタレン、2,6−ジヒドロキシナフタレン等のジヒドロキシナフタレン化合物;ピペラジンなどが重合に用いられていてもよい。
(A)ポリカーボネート樹脂は、3価以上のフェノール化合物に由来する構成単位を含んでいてもよい。上記3価以上のフェノール化合物としては、例えば、フロログルシノール、4,6−ジメチル−2,4,6−トリ−(4−ヒドロキシフェニル)−2−ヘプテン、4,6−ジメチル−2,4,6−トリ−(4−ヒドロキシフェニル)−ヘプタン、1,3,5−トリ−(4−ヒドロキシフェニル)ベンゾール、1,1,1−トリ−(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス[4,4−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキシル]プロパン、2,4,4’−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,4,4’−トリヒドロキシフェニルエーテル、2,2’,4,4′−テトラヒドロキシフェニルエーテル、2,4,4’−トリヒドロキシジフェニルプロパン、2,2−ビス(2,4−ジヒドロキシフェニル)プロパン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシジフェニルメタン、2,4,4’−トリヒドロキシジフェニルメタン、1−[α−メチル−α−(4’−ジヒドロキシフェニル)エチル]−3−[α’,α’−ビス(4’ ’−ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン、1−[α−メチル−α−(4’−ジヒドロキシフェニル)エチル]−4−[α’,α’−ビス(4’ ’−ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン、α,α’,α’’−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−1,3,5−トリイソプロピルベンゼン、2,6−ビス(2−ヒドロキシ−5’−メチルベンジル)−4−メチルフェノール、2,6−ビス(2’−ヒドロキシ−5’−イソプロピルベンジル)−4−イソプロピルフェノール、ビス[2−ヒドロキシ−3−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルベンジル)−5−メチルフェニル]メタン、ビス[2−ヒドロキシ−3−(2’−ヒドロキシ−5’−イソプロピルベンジル)−5−メチルフェニル]メタン、テトラ(4−ヒドロキシフェニル)メタン、トリ(4−ヒドロキシフェニル)フェニルメタン、2’,4’,7−トリヒドロキシフラバン、2,4,4−トリメチル−2’,4’,7−トリヒドロキシフラバン、1,3−ビス(2’,4’−ジヒドロキシフェニルイソプロピル)ベンゼン、トリス(4’−ヒドロキシフェニル)−アミル−s−トリアジンなどが挙げられる。
(A)ポリカーボネート樹脂には、上記3価以上のフェノール系化合物以外のポリカーボネート分岐剤が用いられていてもよい。上記ポリカーボネート分岐剤として、例えば、メリト酸、トリメリット酸、トリメリット酸クロリド、無水トリメリット酸、没食子酸、没食子酸n−プロピル、プロトカテク酸、ピロメリト酸、ピロメリト酸二無水物、α−レゾルシン酸、β−レゾルシン酸、レゾルシンアルデヒド、イサチンビス(o−クレゾール)、ベンゾフェノンテトラカルボン酸などが挙げられる。
(A)ポリカーボネート樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、17000〜35000であることが好ましく、より好ましくは19000〜33000、さらに好ましくは23000〜30000である。上記重量平均分子量が上記範囲内であると、スウェルがより大きくなりブロー成形性がより良好となる。また、耐ドローダウン性がより優れる。上記重量平均分子量は、分子量調整剤、触媒などの使用量を適宜設定することで調整することができる。なお、上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、標準物質としてポリスチレンを用いて測定することができる。
(A)ポリカーボネート樹脂のメルトフローレート(MFR)は、特に限定されないが、1〜57cm3/10minであることが好ましく、より好ましくは1〜20cm3/10min、さらに好ましくは1〜10cm3/10minである。上記MFRが上記範囲内であると、ブロー成形性がより良好である。なお、ここでいうメルトフローレート(MFR)とは、JISK7210に準拠した、温度300℃、荷重1.2kgの条件で測定される値をいう。
本発明の熱可塑性樹脂組成物における(A)ポリカーボネート樹脂の含有量は、(A)ポリカーボネート樹脂、(B)グラフト共重合体、及び(C)共重合体の合計100質量部に対して、45〜80質量部であり、好ましくは50〜78質量部、より好ましくは60〜75質量部である。上記含有量が45質量部以上であることにより、成形物の耐熱性及び耐衝撃性が優れる。上記含有量が80質量部以下であることにより、耐ドローダウン性が優れる。
[(B)グラフト共重合体]
(B)ゴム質重合体に芳香族ビニル系単量体及びシアン化ビニル系単量体がグラフト重合したグラフト共重合体(以下、単に「(B)グラフト共重合体」と称する場合がある)は、ゴム質重合体の存在下に、芳香族ビニル系単量体及びシアン化ビニル系単量体を含む単量体組成物をグラフト重合させて得られる共重合体である。(B)グラフト共重合体は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
上記ゴム質重合体としては、例えば、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)等の共役ジエン系ゴム;エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−非共役ジエン(エチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン等)ゴム等のエチレン−プロピレン系ゴム;ポリブチルアクリレートゴム等のアクリル系ゴム;シリコーン系ゴムなどが挙げられる。上記ゴム質重合体は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
上記アクリル系ゴムは、コアシェル構造を有するゴムであってもよい。コアシェル構造を有するゴム(コア/シェルで記載)としては、例えば、共役ジエン系ゴム/アクリル系ゴム、シリコーン系ゴム/アクリル系ゴム、硬質重合体(ガラス転移温度が20℃以上)/アクリル系ゴムなどが挙げられる。上記硬質重合体としては、芳香族ビニル系単量体、シアン化ビニル系単量体、及び(メタ)アクリル酸エステル系単量体からなる群より選ばれる1種以上を含有する単量体成分が重合した重合体が挙げられる。なお、上記硬質重合体のガラス転移温度は、FOXの式より算出することができる。
上記ゴム質重合体としては、中でも、ブロー成形により比較的大きい成形物を成形する際のスウェルをより充分に大きくできる観点から、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、共役ジエン系ゴム/アクリル系ゴム、シリコーン系ゴム/アクリル系ゴム、硬質重合体(ガラス転移温度が20℃以上)/アクリル系ゴムが好ましい。
上記ゴム質重合体の重量平均粒子径は、特に限定されないが、耐衝撃性の観点から、0.1〜2.0μmが好ましく、より好ましくは0.2〜1.0μmである。また、重量平均粒子径が0.05〜0.3μmのゴム質重合体を凝集肥大化させることで最終的なゴム質重合体の重量平均粒子径を調整することもできる。
(B)グラフト共重合体中のゴム質重合体の含有割合は、特に限定されないが、耐衝撃性、流動性などの物性バランスの観点から、(B)グラフト共重合体の総量(100質量%)に対して、20〜80質量%が好ましく、より好ましくは40〜70質量%である。
(B)グラフト共重合体を構成する芳香族ビニル系単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、パラメチルスチレン、ブロモスチレンなどが挙げられる。中でも、スチレン、α−メチルスチレンが好ましい。上記芳香族ビニル系単量体は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
(B)グラフト共重合体を構成するシアン化ビニル系単量体としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、エタクリロニトリル、フマロニトリルなどが挙げられる。中でも、アクリロニトリル、メタクリロニトリルが好ましい。上記シアン化ビニル系単量体は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
上記ゴム質重合体にグラフト重合される上記単量体組成物は、さらに、芳香族ビニル系単量体及び/又はシアン化ビニル系単量体と共重合可能なその他の単量体を含んでいてもよい。上記その他の単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸エステル系単量体、アミド系単量体、不飽和カルボン酸系単量体などが挙げられる。上記(メタ)アクリル酸エステル系単量体としては、(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2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸4−t−ブチルフェニル、(メタ)アクリル酸(ジ)ブロモフェニル、(メタ)アクリル酸クロルフェニルなどが挙げられる。上記アミド系単量体としてはアクリルアミド、メタクリルアミドなどが挙げられる。上記不飽和カルボン酸系単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などが挙げられる。上記その他の単量体は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
(B)グラフト共重合体のグラフト率は、特に限定されないが、耐衝撃性、流動性などの物性バランスの観点から、20〜150質量%であることが好ましく、より好ましくは30〜100質量%、さらに好ましくは36〜75質量%である。
(B)グラフト共重合体のアセトン可溶分の還元粘度は、特に限定されないが、耐衝撃性、流動性などの物性バランスの観点から、0.2〜1.5dl/gであることが好ましく、より好ましくは0.3〜1.0dl/gである。
上記グラフト率及びアセトン可溶分の還元粘度は、以下のようにして求めることができる。
<分別方法>
三角フラスコに(B)グラフト共重合体を約2g、アセトンを60ml投入し、24時間浸漬させる。その後、遠心分離器を用いて15,000rpmで30分間、遠心分離することで可溶部と不溶部に分離する。不溶分は、真空乾燥により常温で一昼夜乾燥させることで得られる。可溶分は、アセトン可溶部をメタノールに沈殿させ、真空乾燥により常温で一昼夜乾燥させることで得られる。
<グラフト率>
グラフト率(%)=(X−Y)/Y×100
X:真空乾燥後のアセトン不溶分量(g)
Y:グラフト共重合体中のゴム質重合体量(g)
<アセトン可溶分の還元粘度(dl/g)>
アセトン可溶分をN,N−ジメチルホルムアミドに溶解し、0.4g/100mlの濃度の溶液とした後、キャノンフェンスケ型粘度管を用い30℃で測定した流下時間より還元粘度を求める。
上記ゴム質重合体にグラフト重合される上記単量体組成物は、特に限定されないが、上記単量体組成物の総量(100質量%)に対して、芳香族ビニル系単量体50〜90質量%、シアン化ビニル系単量体10〜50質量%、及びその他の単量体0〜40質量%の組成比率、芳香族ビニル系単量体20〜70質量%、シアン化ビニル系単量体10〜60質量%、(メタ)アクリル酸エステル系単量体20〜70質量%、及びその他の単量体0〜50質量%の組成比率であることが好ましい。
本発明の熱可塑性樹脂組成物における(B)グラフト共重合体の含有量は、(A)ポリカーボネート樹脂、(B)グラフト共重合体、及び(C)共重合体の合計100質量部に対して、3〜35質量部であり、好ましくは5〜30質量部、より好ましくは7〜25質量部である。上記含有量が3質量部以上であることにより、成形物の耐衝撃性が優れる。上記含有量が35質量部以下であることにより、耐ドローダウン性が優れる。
(B)グラフト共重合体の重合方法は特に限定されず公知乃至慣用の方法を採用することができる。例えば、乳化重合法、懸濁重合法、溶液重合法、塊状重合法、及びこれらを組み合わせた方法などにより製造することができる。
[(C)共重合体]
(C)芳香族ビニル−シアン化ビニル共重合体(以下、単に「(C)共重合体」と称する場合がある)は、芳香族ビニル系単量体及びシアン化ビニル系単量体を少なくとも含む単量体組成物を共重合させて得られる共重合体である。すなわち、(C)共重合体は、芳香族ビニル系単量体に由来する構成単位及びシアン化ビニル系単量体に由来する構成単位を少なくとも含む。(C)共重合体は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
(B)グラフト共重合体には、通常、ゴム質重合体に芳香族ビニル系単量体及びシアン化ビニル系単量体を含む単量体組成物がグラフトしたグラフト化重合体(b1成分)が主として含有される他、ゴム質重合体にグラフトしていない芳香族ビニル系単量体及びシアン化ビニル系単量体を含む単量体組成物が共重合した共重合体(b2成分)が含まれる。このため、熱可塑性樹脂組成物が(B)グラフト共重合体とともにb2成分を含む場合、(C)共重合体を含有していることを意味する。
(C)共重合体を構成する芳香族ビニル系単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、パラメチルスチレン、ブロモスチレンなどが挙げられる。中でも、スチレン、α−メチルスチレンが好ましい。上記芳香族ビニル系単量体は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
(C)共重合体を構成するシアン化ビニル系単量体としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、エタクリロニトリル、フマロニトリルなどが挙げられる。中でも、アクリロニトリル、メタクリロニトリルが好ましい。上記シアン化ビニル系単量体は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
(C)共重合体を構成する単量体組成物は、さらに、芳香族ビニル系単量体及び/又はシアン化ビニル系単量体と共重合可能なその他の単量体を含んでいてもよい。上記その他の単量体としては、上述の(B)グラフト共重合体を構成する単量体組成物に含まれ得るその他の単量体として例示及び説明されたものが挙げられる。上記その他の単量体は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
(C)共重合体を形成する上記単量体組成物は、特に限定されないが、上記単量体組成物の総量(100質量%)に対して、芳香族ビニル系単量体50〜90質量%、シアン化ビニル系単量体10〜50質量%、及びその他の単量体0〜40質量%の組成比率、芳香族ビニル系単量体20〜70質量%、シアン化ビニル系単量体10〜60質量%、(メタ)アクリル酸エステル系単量体20〜70質量%、及びその他の単量体0〜50質量%の組成比率であることが好ましい。
(C)共重合体の重量平均分子量は、特に限定されないが、250000以上(例えば、250000〜400000)であることが好ましく、より好ましくは300000以上(例えば、300000〜350000)である。上記重量平均分子量が250000以上であると、スウェルがより大きくなり、また耐ドローダウン性がより良好となる。なお、上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、標準物質としてポリスチレンを用いて測定することができる。
(C)共重合体のアセトン可溶分の還元粘度は、特に限定されないが、耐ドローダウン性がより良好となる観点から、0.95〜1.42dl/gであることが好ましく、より好ましくは1.05〜1.28dl/gである。上記還元粘度は、(B)グラフト共重合体のアセトン可溶分の還元粘度と同様にして測定することができる。
本発明の熱可塑性樹脂組成物における(C)共重合体の含有量は、(A)ポリカーボネート樹脂、(B)グラフト共重合体、及び(C)共重合体の合計100質量部に対して、3〜35質量部であり、好ましくは530質量部、より好ましくは7〜25質量部である。上記含有量が3質量部以上であることにより、成形物の耐衝撃性が優れる。上記含有量が35質量部以下であることにより、耐ドローダウン性が優れる。
(C)共重合体の重合方法は特に限定されず公知乃至慣用の方法を採用することができる。例えば、乳化重合法、懸濁重合法、溶液重合法、塊状重合法、及びこれらを組み合わせた方法などにより製造することができる。
[(D)ポリテトラフルオロエチレン]
(D)ポリテトラフルオロエチレンは、テトラフルオロエチレンを主たる単量体として構成された重合体であり、テトラフルオロエチレンに由来する構成単位を少なくとも含む重合体である。(D)ポリテトラフルオロエチレンは、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
本発明の熱可塑性樹脂組成物における(D)ポリテトラフルオロエチレンの含有量は、(A)ポリカーボネート樹脂、(B)グラフト共重合体、及び(C)共重合体の合計100質量部に対して、0.05〜6質量部であり、好ましくは0.1〜5質量部、より好ましくは0.3〜2質量部である。上記含有量が0.05質量部以上であることにより、比較的大きい成形物を成形する場合であってもスウェルが充分に大きくなる。上記含有量が6質量部以下であることにより、熱可塑性樹脂組成物中の(D)ポリテトラフルオロエチレンの分散性が良好となり、溶融混練によりペレットを得ることが容易である。
[(E)共重合体]
(E)グリシジル基含有単量体とその他の単量体との共重合体(以下、単に「(E)共重合体」と称する場合がある)は、グリシジル基含有単量体及びグリシジル基含有単量体と共重合可能なその他の単量体を少なくとも含む単量体組成物を共重合させて得られる共重合体である。すなわち、(E)共重合体は、グリシジル基含有単量体に由来する構成単位及びその他の単量体に由来する構成単位を少なくとも含む。(E)共重合体は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、(E)グリシジル基含有単量体とその他の単量体との共重合体を含むことにより、(A)ポリカーボネート樹脂、(B)グラフト共重合体、及び(C)共重合体は相溶性が向上し、相界面が不明瞭化し、それぞれが微分散した状態となる。これにより、冷却による固化が局所的に起こらず全体において均一に進行するため、ピンチオフ部分の接着性が低下しにくく、成形物のピンチオフ強度が良好となる。
上記グリシジル基含有単量体としては、例えば、ラジカル重合性炭素−炭素二重結合及びグリシジル基を含む単量体が挙げられる。具体的には、アリルグリシジルエーテル、2−メチルアリルグリシジルエーテル、ビニルグリシジルエーテル等の不飽和グリシジルエーテル;(メタ)アクリル酸グリシジル、グリシジル基含有(メタ)アクリルアミド等の不飽和グリシジルエステルなどが挙げられる。中でも、(メタ)アクリル酸グリシジルが好ましい。上記グリシジル基含有単量体は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
(E)共重合体におけるその他の単量体としては、例えば、α−オレフィン、脂肪酸ビニルエステル、ジエン系単量体、芳香族ビニル系単量体、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、ビニルアルキルエーテル、シアン化ビニル系単量体、アミノ基含有単量体などが挙げられる。中でも、成形物のピンチオフ強度がより向上する観点から、α−オレフィンを含むことが好ましく、α−オレフィン及び脂肪酸ビニルエステルを含むことが特に好ましい。上記その他の単量体は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
上記α−オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、イソブテンなどの炭素数2〜5のα−オレフィンが好ましく、より好ましくはエチレンである。
上記脂肪酸ビニルエステルとしては、酢酸ビニルが好ましい。
上記ジエン系単量体としては、例えば、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、フェニルプロパジエン、シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン、1,5−ノルボルナジエン、1,3−シクロヘキサジエン、1,4−シクロヘキサジエン、1,5−シクロオクタジエン、1,3−シクロオクタジエン、α,ω−非共役ジエンなどが挙げられる。
上記芳香族ビニル系単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、パラメチルスチレン、ブロモスチレンなどが挙げられる。
上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、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n−ブチル、(メタ)アクリル酸i−プロピル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ステアリル等、アルキルエステルの炭素数が1〜22のものが挙げられる。
上記ビニルアルキルエーテルとしては、例えば、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルi−プロピルエーテル、ビニルn−プロピルエーテル、ビニルi−ブチルエーテル、ビニルn−アミルエーテル、ビニルi−アミルエーテル、ビニル2−エチルヘキシルエーテル、ビニルオクタデシルエーテルなど、炭素数が1〜22のものが挙げられる。
上記シアン化ビニル系単量体としては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、エタクリロニトリル、フマロニトリルなどが挙げられる。上記アミノ基含有単量体としては、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミドなどが挙げられる。
上記その他の単量体としては、上述したものの他、マレイン酸ジ−n−アミルエステル、マレイン酸ジ−i−ブチルエステル、マレイン酸ジメチルエステル、マレイン酸ジ−n−プロピルエステル、マレイン酸ジ−オクチルエステル、マレイン酸ジ−ノニルエステル、アリルエチルエーテル、アリルn−オクチルエーテル、N−フェニルマレイミド、N−メチルマレイミド、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、塩化ビニルなどが挙げられる。
上記グリシジル基含有単量体及び上記その他の単量体は、成形物のピンチオフ強度がより優れる観点から、ハロゲン原子を有しないことが好ましい。
(E)共重合体におけるグリシジル基含有単量体に由来する構成単位の割合は、特に限定されないが、(E)共重合体の総量(100質量%)に対して、2〜40質量%が好ましく、より好ましくは5〜30質量%、さらに好ましくは7〜20質量%である。
(E)共重合体におけるα−オレフィンに由来する構成単位の割合は、特に限定されないが、(E)共重合体の総量(100質量%)に対して、50〜95質量%が好ましく、より好ましくは60〜90質量%、さらに好ましくは70〜85質量%である。
(E)共重合体における脂肪酸ビニルエステルに由来する構成単位の割合は、特に限定されないが、(E)共重合体の総量(100質量%)に対して、0.5〜30質量%が好ましく、より好ましくは1〜20質量%、さらに好ましくは2〜15質量%である。
本発明の熱可塑性樹脂組成物における(E)共重合体の含有量は、(A)ポリカーボネート樹脂、(B)グラフト共重合体、及び(C)共重合体の合計100質量部に対して、0.5〜5質量部であり、好ましくは0.7〜4質量部、より好ましくは0.8〜3質量部である。上記含有量が0.5質量部以上であることにより、成形物のピンチオフ強度が優れる。上記含有量が5質量部以下であることにより、成形物の剛性が優れる。また、熱可塑性樹脂組成物中の(E)共重合体の分散性も良好となる傾向がある。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲内で、上述した各成分以外のその他の成分を含んでいてもよい。上記その他の成分としては、例えば、(D)ポリテトラフルオロエチレン以外のフッ素系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ゴム状弾性体などの(A)〜(E)以外の樹脂(その他の樹脂)が挙げられる。さらに、上記その他の成分としては、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、滑剤、離型剤、可塑剤、紫外線吸収剤、顔料、染料、帯電防止剤、導電性付与剤、分散剤、相溶化剤、抗菌剤、難燃剤、難燃助剤、防臭剤、補強剤、充填剤などが挙げられる。上記その他の成分は、それぞれ、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。なお、本発明の熱可塑性樹脂組成物における上記その他の樹脂の含有量は、それぞれ、(A)ポリカーボネート樹脂100質量部に対して、1質量部未満であることが好ましい。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、上述の各成分を混合することで製造することができる。混合には、例えば、押出し機、ロール、バンバリーミキサー、ニーダーなどの公知乃至慣用の混練装置を用いることができる。
本発明の熱可塑性樹脂組成物から、熱可塑性樹脂について一般に用いられている成形方法により成形物を成形することができる。上記成形方法としては、例えば、射出成形、ブロー成形、押出成形、真空成形、プレス成形、カレンダー成形などが挙げられる。中でも、本発明の熱可塑性樹脂組成物は、溶融樹脂同士の接着及び冷却後の成形物のピンチオフ強度が優れる観点から、射出成形、ブロー成形が好ましく、パリソンのスウェルが大きく、耐ドローダウン性に優れ、耐熱性及びピンチオフ強度に優れる成形物を成形可能である観点から、特にブロー成形が好ましい。
上記ブロー成形としては、通常のブロー成形の他、シートパリソン法、コールドパリソン法、ボトルパック法、インジェクションブロー成形法、延伸ブロー成形法なども採用できる。上記ブロー成形では、熱可塑性樹脂組成物を200℃以上のパリソン又はシートでブロー成形することが好ましい。また、パリソン又はシートを膨らませる際に、空気の他、窒素、二酸化炭素、ヘリウム、アルゴン、ネオンなどのガスを用いてもよい。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、比較的大きな成形物を成形する場合であっても耐熱性及びピンチオフ強度に優れる成形物を成形できるため、車両用スポイラー用途であることが好ましい。
本発明の熱可塑性樹脂組成物を用いて成形加工することにより成形物が得られる。本明細書において、本発明の熱可塑性樹脂組成物を用いて得られた成形物を「本発明の成形物」と称する場合がある。本発明の成形物は、車両用スポイラーであることが好ましい。
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明は実施例により限定されるものではない。なお、表に記載の配合量は各成分の相対的な配合量(すなわち、各原料中の有効成分の配合量。いわゆる純分)であり、特記しない限り「質量部」で表す。また、「−」はその成分を配合しないことを示す。
表に記載の主な成分は、以下の通りである。
<(A)ポリカーボネート樹脂>
ポリカーボネート樹脂A1:ビスフェノールAとホスゲンからなる芳香族ポリカーボネート樹脂(重量平均分子量:29000程度、メルトフローレート:3cm3/10min)
ポリカーボネート樹脂A2:ビスフェノールAとホスゲンからなる芳香族ポリカーボネート樹脂(重量平均分子量:22000程度、メルトフローレート:10cm3/10min)
ポリカーボネート樹脂A3:ビスフェノールAとホスゲンからなる芳香族ポリカーボネート樹脂(重量平均分子量:20000程度、メルトフローレート:15cm3/10min)
<(B)グラフト共重合体>
グラフト共重合体B:製造例1で得られたグラフト共重合体
<(C)共重合体>
共重合体C:製造例2で得られた共重合体
<(D)ポリテトラフルオロエチレン>
ポリテトラフルオロエチレンD:商品名「Shineply SN3300B7」、(Shine Polymer Technology Co., Ltd製)
<(E)共重合体>
共重合体E:商品名「ボンドファースト BF−2B」、住友化学株式会社製(エチレン・グリシジルメタクリレート・酢酸ビニル共重合体(質量比=83/12/5))
<その他>
カルボン酸変性共重合体:製造例3で得られた共重合体
製造例1
(グラフト共重合体の製造)
ガラスリアクターに、凝集肥大化スチレン−ブタジエンゴムラテックス(重量平均粒子径0.25μm)を固形分換算で50質量部仕込み、撹拌を開始させ、窒素置換を行った。窒素置換後、槽内を昇温し65℃に到達したところで、ラクトース0.2質量部、無水ピロリン酸ナトリウム0.1質量部、及び硫酸第1鉄0.005質量部を脱イオン水10質量部に溶解した水溶液を添加した後に、70℃に昇温した。その後、アクリロニトリル15質量部、スチレン35質量部、ターシャリードデシルメルカプタン0.05質量部、クメンハイドロパーオキサイド0.3重量部の混合液、及びオレイン酸カリウム1.0質量部を脱イオン水20質量部に溶解した乳化剤水溶液を4時間かけて連続的に滴下した。滴下後、3時間保持してグラフト共重合体ラテックスを得た。その後、塩析、脱水、乾燥し、グラフト共重合体Bのパウダーを得た。得られたグラフト共重合体Bのグラフト率は37.0質量%、アセトン可溶部の還元粘度は0.39dl/gであった。また、上記凝集肥大化スチレン−ブタジエンゴムラテックスの重量平均粒子径は下記のように求めた。四酸化オスミウム(OsO4) で染色し、乾燥後に透過型電子顕微鏡で写真撮影した。画像解析処理装置(装置名:旭化成株式会社製「IP−1000PC」)を用いて800個のゴム粒子の面積を計測し、その円相当径(直径)を求め、重量平均粒子径を算出した。
製造例2
(スチレン−アクリロニトリル共重合体の製造)
窒素置換した反応器にスチレン66.2質量部、アクリロニトリル22.1質量部、エチルベンゼン11.7質量部、及びt−ドデシルメルカプタン0.10質量部からなる単量体成分を含む混合液を連続的に供給して、140℃で重合を行なった。重合液を反応器から予熱器と真空槽よりなる分離回収工程に導き、回収、押出後、共重合体Cを得た。上述の方法により、得られた共重合体Cの還元粘度を測定した結果、還元粘度は1.10dl/gであった。また、上述の方法により、得られた共重合体Cの重量平均分子量を測定した結果、重量平均分子量は約320000であった。
製造例3
(カルボン酸変性共重合体の製造)
窒素置換したガラスリアクターに、純水120質量部及び過硫酸カリウム0.3質量部を仕込んだ後、攪拌下に65℃に昇温した。その後、スチレン67質量部、アクリロニトリル30質量部、メタクリル酸3質量部、及びt−ドデシルメルカプタン1.5質量部からなる単量体成分を含む混合液、並びにドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム2質量部を含む乳化剤水溶液30部を各々5時間に亘って連続添加し、その後重合系を70℃に昇温し、3時間熟成して重合を完結した。その後、塩化カルシウムを用いて塩析、脱水・乾燥し、カルボン酸変性共重合体を得た。得られた共重合体の還元粘度は0.31であった。
実施例1〜6及び比較例1〜9
表に示す各成分を表に記載の配合割合で混合した後、40mm二軸押出機を用いて240℃にて溶融混練してペレット化し、熱可塑性樹脂組成物を得た。
Figure 0006602516
Figure 0006602516
(評価)
実施例及び比較例で得られた各熱可塑性樹脂組成物について以下の通り評価した。
(1)スウェル
キャピラリーレオメーターを評価に用い、温度条件240℃、ダイス径2mm、せん断速度600/sの条件でストランド径及びダイ径を測定し、下記式1よりスウェル比を求め、以下の判断基準でスウェル比を評価した。
○:スウェル比125%以上
△:スウェル比120%以上125%未満
×:スウェル比120%未満
スウェル比(%)=ストランド径/ダイ径×100・・・式1
(2)ピンチオフ強度
射出成形機でリブ付き試験片(縦×横×厚み×リブ高さ×リブ厚み=150×30×3×10×4mm)を2つ作製し、縦×横=30×30mmに切り出した。2つの試験片を90℃、4時間乾燥機で乾燥した後に、熱板溶着試験機の条件を温度240℃、押込み量0.6mm、熱源接着時間10secに設定し、試験片のリブ部分を溶融させた。溶融後、3秒間静置し、2つの試験片のリブ同士を20秒間接着させた。十分な冷却後、試験片の接着面を破断させ、破断面を観察し以下の判断基準でピンチオフ強度を評価した。
○:破断面に白化あり
×:破断面に白化なし
(3)耐熱性
ISO294に準拠して試験片を成形し、耐熱性の測定をした。耐熱性はISO75に準拠し、荷重1.8MPaの荷重たわみ温度を測定した。そして、以下の判断基準で耐熱性を評価した。
◎:100℃以上
○:95℃以上100℃未満
×:95℃未満
本発明の熱可塑性樹脂組成物(実施例)は、ブロー成形時において、スウェルが大きく、また、成形物の耐熱性及びピンチオフ強度にも優れていた。一方、共重合体Eを配合しない場合(比較例1〜4)、ピンチオフ強度が劣っていた。また、テトラフルオロエチレンDを配合しない場合(比較例4,8)、スウェルが小さかった。また、ポリカーボネート樹脂の配合量が多く、グラフト共重合体B及び共重合体Cの配合量が少ない場合、スウェルが小さく、ピンチオフ強度が劣っていた(比較例5)。また、グラフト共重合体Bが多い場合(比較例6)及びポリカーボネート樹脂が少ない場合(比較例7,8)、耐熱性が劣っていた。また、共重合体Eの代わりにカルボン酸変性共重合体を用いた場合(比較例9)、ピンチオフ強度が劣っていた。
なお、実施例1〜3及び比較例3,4の熱可塑性樹脂組成物について、ブロー成形器を評価に用い、パリソン温度250℃でパリソン重量約450gを射出放置し、パリソンが地面に到着するまでの時間を測定した。その結果、実施例1及び2については、パリソン射出放置後、パリソンが地面に到着するまでの時間が20秒を超え、耐ドローダウン性に優れており、重量平均分子量が実施例1及び2で用いたものよりも少し低いポリカーボネート樹脂を用いた実施例3については10〜20秒であり、耐ドローダウン性が基準以上であると評価された。一方、比較例3及び4については、パリソンが地面に到着するまでの時間が10秒未満であり実施例3の場合よりも短く、実施例1〜3よりも耐ドローダウン性が劣ると評価された。また、比較例5及び8についても、(A)ポリカーボネート樹脂或いは(B)グラフト共重合体の配合量が多すぎるため、実施例1〜3よりも耐ドローダウン性が劣ると推測される。

Claims (7)

  1. (A)ポリカーボネート樹脂45〜80質量部、(B)ゴム質重合体に芳香族ビニル系単量体及びシアン化ビニル系単量体がグラフト重合したグラフト共重合体3〜35質量部、(C)芳香族ビニル−シアン化ビニル共重合体3〜35質量部(但し、(A)、(B)及び(C)の合計は100質量部)、(D)ポリテトラフルオロエチレン0.05〜6質量部、及び(E)グリシジル基含有単量体とその他の単量体との共重合体0.5〜5質量部を含有し、
    (E)グリシジル基含有単量体とその他の単量体との共重合体は、ラジカル重合性炭素−炭素二重結合及びグリシジル基を含む単量体と、α−オレフィン、脂肪酸ビニルエステル、ジエン系単量体、芳香族ビニル系単量体、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、ビニルアルキルエーテル、及びシアン化ビニル系単量体からなる群より選択される1以上の単量体と、の共重合体である、熱可塑性樹脂組成物。
  2. (C)芳香族ビニル−シアン化ビニル共重合体の重量平均分子量が250000以上である請求項1に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  3. (A)ポリカーボネート樹脂の重量平均分子量が17000〜35000である請求項1又は2に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  4. (E)グリシジル基含有単量体とその他の単量体との共重合体におけるグリシジル基含有単量体が(メタ)アクリル酸グリシジルである請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  5. (E)グリシジル基含有単量体とその他の単量体との共重合体におけるその他の単量体がα−オレフィンを含む請求項1〜4のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  6. ブロー成形用である請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物の成形物である車両用スポイラー。
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