JPWO2017013833A1 - 樹脂組成物及び成形体 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]ポリフェニレンエーテル系樹脂(I)と、
ポリプロピレン系樹脂(II)と、
ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックAと、1,2−ビニル結合量と3,4−ビニル結合量との合計が30〜90%である共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックBと、を含むブロック共重合体の少なくとも一部が水素添加されてなる水素添加ブロック共重合体(III)と、
リン酸エステル系化合物(IV)と、
を含有し、
前記ポリフェニレンエーテル系樹脂(I)と前記ポリプロピレン系樹脂(II)との合計100質量部に対して、前記ポリフェニレンエーテル系樹脂(I)40〜99質量部、前記ポリプロピレン系樹脂(II)1〜60質量部、前記水素添加ブロック共重合体(III)1〜20質量部、前記リン酸エステル系化合物(IV)5〜45質量部を含む樹脂組成物であり、
前記樹脂組成物をクロロホルムに溶解させた際に、クロロホルムに溶解する画分に存在する前記リン酸エステル系化合物(IV)の含有量を(IV)(I)とし、o−ジクロロベンゼンに溶解する画分に存在する前記リン酸エステル系化合物(IV)の含有量を(IV)(II)としたときに、(IV)(I)の(IV)(II)に対する割合((IV)(I)/(IV)(II))が、10以上である
ことを特徴とする、樹脂組成物。
及び
下記式(2)で表されるジホスフィン酸塩
からなる群より選ばれる少なくとも1種のホスフィン酸塩類(V)3〜15質量部を含む、[1]〜[4]のいずれかに記載の樹脂組成物。
前記重合体ブロックBにおける共役ジエン化合物は、ブタジエンを含む、
[1]〜[5]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[8]前記樹脂組成物のモルフォロジーが、前記ポリフェニレンエーテル系樹脂(I)を含む相と前記ポリプロピレン系樹脂(II)を含む相が共連続であるモルフォロジー、又は、前記ポリプロピレン系樹脂(II)を含む相がマトリックスであるモルフォロジーである、[1]〜[7]のいずれかに記載の樹脂組成物。
(樹脂組成物)
本実施形態の樹脂組成物は、ポリフェニレンエーテル系樹脂(I)と、ポリプロピレン系樹脂(II)と、水素添加ブロック共重合体(III)と、リン酸エステル系化合物(IV)と、任意選択的に、ホスフィン酸塩類(V)、成分(I)及び成分(II)以外の熱可塑性樹脂(VI)、成分(I)〜成分(VI)以外のその他の添加剤(VII)を含有する。
以下、本実施形態の樹脂組成物の成分について記載する。
更に、本実施形態の好適な樹脂組成物は、難燃性にも優れる。なお、本実施形態において難燃性に優れるとは、UL94垂直燃焼試験において難燃レベルV−1以上であることを指す。
本実施形態で用いられるポリフェニレンエーテル系樹脂(I)としては、特に限定されることなく、例えば、ポリフェニレンエーテル、変性ポリフェニレンエーテル、及び両者の混合物等が挙げられる。成分(I)は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて併用してもよい。
なお、還元粘度は、ηsp/c:0.5g/dLのクロロホルム溶液を用いて、温度30℃の条件下測定することができ、具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
ポリフェニレンエーテルとしては、特に限定されることなく、例えば、下記式(3)で表される繰り返し単位構造からなる単独重合体及び/又は下記式(3)で表される繰り返し単位構造を有する共重合体が挙げられる。
変性ポリフェニレンエーテルとしては、特に限定されることなく、例えば、上記のポリフェニレンエーテルに、スチレン系重合体又はその誘導体をグラフト化又は付加させたもの等が挙げられる。グラフト化又は付加による質量増加の割合は、特に限定されることなく、変性ポリフェニレンエーテル100質量%に対して、0.01質量%以上であることが好ましく、また、10質量%以下であることが好ましく、7質量%以下であることが更に好ましく、5質量%以下であることが特に好ましい。
本実施形態で用いられるポリプロピレン系樹脂(II)としては、特に限定されることなく、例えば、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、及び両者の混合物等が挙げられる。成分(II)は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて併用してもよい。
なお、重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、「GPC」ともいう)を用いて、従来公知の方法により求めることができ、ここで、移動相としては、特に限定されることなく、例えば、o−ジクロロベンゼンを用いることができ、標準物質としては、特に限定されることなく、例えば、ポリスチレンを用いることができる。重量平均分子量(Mw)は、具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
ポリプロピレンとしては、特に限定されることなく、例えば、プロピレンを繰り返し単位構造とする単独重合体及び/又は共重合体等が挙げられ、結晶性プロピレン単独重合体、結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体、結晶性プロピレン単独重合体と結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体との混合物が好ましい。
なお、MFRは、ISO1133に準拠し、温度230℃、荷重2.16kgの条件下で測定することができる。MFRは、具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
ポリプロピレンの製造方法の具体例としては、例えば、三塩化チタン触媒又は塩化マグネシウム等の担体に担持されたハロゲン化チタン触媒等とアルキルアルミニウム化合物とを含む重合触媒組成物の存在下で、温度0〜100℃、圧力3〜100気圧の条件下で、プロピレンを重合する方法等が挙げられる。
上記方法では、重合体の分子量を調整するため、水素等の連鎖移動剤を添加してもよい。
また、上記方法では、重合系に、上記の重合触媒組成物以外に、得られるポリプロピレンのアイソタクティシティ及び重合系の重合活性を高めるため、電子供与性化合物を内部ドナー成分又は外部ドナー成分として、更に含めることができる。これらの電子供与性化合物としては、特に限定されることなく、公知のものを用いることができる。電子供与性化合物の具体例としては、例えば、ε−カプロラクトン、メタクリル酸メチル、安息香酸エチル、トルイル酸メチル等のエステル化合物;亜リン酸トリフェニル、亜リン酸トリブチル等の亜リン酸エステル;ヘキサメチルホスホリックトリアミド等のリン酸誘導体;アルコキシエステル化合物;芳香族モノカルボン酸エステル;芳香族アルキルアルコキシシラン;脂肪族炭化水素アルコキシシラン;各種エーテル化合物;各種アルコール類;各種フェノール類等が挙げられる。
上記方法における重合方式としては、バッチ式、連続式いずれの方式としてもよく、重合方法としては、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の溶媒を用いた溶液重合やスラリー重合、更には、無溶媒で、単量体中での塊状重合やガス状重合体中での気相重合方法等としてよい。
変性ポリプロピレンとしては、特に限定されることなく、例えば、上記のポリプロピレンに、α,β−不飽和カルボン酸又はその誘導体(例えば、酸無水物、エステル等)をグラフト化又は付加させたもの等が挙げられる。グラフト化又は付加による質量増加の割合は、特に限定されることなく、変性ポリプロピレン100質量%に対して、0.01質量%以上であることが好ましく、10質量%以下であることが好ましく、7質量%以下であることが更に好ましく、5質量%以下であることが特に好ましい。
本実施形態で用いられる水素添加ブロック共重合体系樹脂(III)としては、特に限定されることなく、例えば、未変性水素添加ブロック共重合体、変性水素添加ブロック共重合体、及び両者の混合物等が挙げられる。成分(III)は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて併用してもよい。
成分(III)は、前述の成分(I)と前述の成分(II)との混和剤又は耐衝撃性付与剤として作用する。
ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックAとしては、特に限定されることなく、例えば、ビニル芳香族化合物の単独重合体ブロック、又はビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物との共重合体ブロックが挙げられる。
なお、重合体ブロックAにおいて「ビニル芳香族化合物を主体とする」とは、水素添加前の重合体ブロックAにおけるビニル芳香族化合物部分の含有量が、50質量%超であることを指し、該含有量は、70質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることが更に好ましく、また、100質量%以下としてよい。
なお、数平均分子量(Mn)は、GPC(移動層:クロロホルム、標準物質:ポリスチレン)を用いて、従来公知の方法により求めることができる。数平均分子量(Mn)は、具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックBとしては、特に限定されることなく、例えば、共役ジエン化合物の単独重合体ブロック、又は共役ジエン化合物とビニル芳香族化合物との共重合体ブロックが挙げられる。
なお、重合体ブロックBにおいて「共役ジエン化合物を主体とする」とは、水素添加前の重合体ブロックBにおける共役ジエン化合物部分の含有量が、50質量%超であることを指し、樹脂組成物の流動性を高める観点から、該含有量は、70質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることが更に好ましく、また、100質量%以下としてよい。
なお、1,2−ビニル結合量及び3,4−ビニル結合量の合計(全ビニル結合量)とは、水素添加前の重合体ブロックBにおける、1,2−ビニル結合量と3,4−ビニル結合量との合計の、1,2−ビニル結合量と、3,4−ビニル結合量と、1,4−共役結合量との合計に対する割合を指す。全ビニル結合量は、赤外分光光度計を用いて測定し、Analytical Chemistry,Volume21,No.8,August 1949に記載の方法に準じて算出することができる。
ブロック共重合体に含まれる重合体ブロックAにおける分子鎖中のビニル芳香族化合物、及び重合体ブロックBにおける分子鎖中の共役ジエン化合物の分布としては、特に限定されることなく、例えば、ランダム、テーパード(分子鎖に沿って単量体部分が増加又は減少するもの)、一部ブロック状、又はこれらの組み合わせ挙げられる。
ブロック共重合体中に重合体ブロックA又は重合体ブロックBのいずれかが複数個以上含まれる場合には、複数の重合体ブロックA又は複数の重合体ブロックB同士は、それぞれ同一構造であってもよいし、異なる構造であってもよい。
なお、ビニル芳香族化合物の含有量は、紫外線分光光度計を用いて測定することができる。
なお、数平均分子量は、GPC(移動層:クロロホルム、標準物質:ポリスチレン)を用いて、従来公知の方法により求めることができる。
なお、分子量分布(Mw/Mn)は、GPC(移動層:クロロホルム、標準物質:ポリスチレン)を用いて、従来公知の方法により求めた重量平均分子量(Mw)を、前述の数平均分子量(Mn)で除することによって算出することができる。
なお、水素添加率は、核磁気共鳴装置(NMR)を用いて測定することができる。
変性水素添加ブロック共重合体は、上記の未変性水素添加ブロック共重合体に、α,β−不飽和カルボン酸又はその誘導体(例えば、酸無水物、エステル等)をグラフト化又は付加させたものである。
本実施形態で任意選択的に用いられるリン酸エステル系化合物(IV)としては、特に限定されることなく、樹脂組成物の難燃性向上の効果を有するリン酸エステル化合物全般(リン酸エステル化合物、縮合リン酸エステル化合物等)としてよく、例えば、トリフェニルフォスフェート、フェニルビスドデシルホスフェート、フェニルビスネオペンチルホスフェート、フェニル−ビス(3,5,5’−トリメチル−ヘキシルホスフェート)、エチルジフェニルホスフェート、2−エチル−ヘキシルジ(p−トリル)ホスフェート、ビス−(2−エチルヘキシル)−p−トリルホスフェート、トリトリルホスフェート、ビス−(2−エチルヘキシル)フェニルホスフェート、トリ−(ノニルフェニル)ホスフェート、ジ(ドデシル)−p−トリルホスフェート、トリクレジルホスフェート、ジブチルフェニルホスフェート、2−クロロエチルジフェニルホスフェート、p−トリルビス(2,5,5’−トリメチルヘキシル)ホスフェート、2−エチルヘキシルジフェニルホスフェート、ビスフェノールA・ビス(ジフェニルホスフェート)、ジフェニル−(3−ヒドロキシフェニル)ホスフェート、ビスフェノールA・ビス(ジクレジルホスフェート)、レゾルシン・ビス(ジフェニルホスフェート)、レゾルシン・ビス(ジキシレニルホスフェート)、2−ナフチルジフェニルフォスフェート、1−ナフチルジフェニルフォスフェート、ジ(2−ナフチル)フェニルホスフェート等が挙げられる。
下記式(4)
又は
下記式(5)
で表される芳香族縮合リン酸エステル化合物よりなる群から選ばれる少なくとも1種を主成分とするもの好ましい。
本実施形態で用いられるホスフィン酸塩類(V)としては、
下記式(1)で表されるホスフィン酸塩
及び
下記式(2)で表されるジホスフィン酸塩
からなる群より選ばれる少なくとも1種が挙げられる。
本実施形態で任意選択的に用いられる、成分(I)及び成分(II)以外の熱可塑性樹脂(VI)としては、特に限定されることなく、例えば、ポリスチレン、シンジオタクチックポリスチレン、ハイインパクトポリスチレン等が挙げられる。
本実施形態で任意選択的に用いられる、成分(I)〜成分(VI)以外のその他の添加剤(VII)としては、特に限定されることなく、例えば、ビニル芳香族化合物−共役ジエン化合物のブロック共重合体、オレフィン系エラストマー、酸化防止剤、金属不活性化剤、熱安定剤、成分(IV)及び成分(V)以外の難燃剤(ポリリン酸アンモニウム系化合物、水酸化マグネシウム、芳香族ハロゲン系難燃剤、シリコーン系難燃剤、ホウ酸亜鉛等)、フッ素系ポリマー、可塑剤(低分子量ポリエチレン、エポキシ化大豆油、ポリエチレングリコール、脂肪酸エステル類等)、三酸化アンチモン等の難燃助剤、耐候(光)性改良剤、ポリオレフィン用造核剤、スリップ剤、成分(IV)以外の無機又は有機の充填材や強化材(カーボンブラック、酸化チタン、炭酸カルシウム、マイカ、カオリン、ガラス繊維、ガラスフレーク、導電性カーボンブラック等)、各種着色剤、離型剤等が挙げられる。
初めに、本実施形態の樹脂組成物を、クロロホルムに溶解させて、クロロホルム画分を得る。クロロホルムには、ポリフェニレンエーテル系樹脂(I)、水素添加ブロック共重合体(III)等が溶解するが、ポリプロピレン系樹脂(II)はほとんど溶解しない。次いで、クロロホルムに溶解せず残った残渣画分を、o−ジクロロベンゼンに溶解させて、o−ジクロロベンゼン画分を得る。o−ジクロロベンゼンには、ポリプロピレン系樹脂(II)等のクロロホルムに未溶解のものが溶解する。続いて、o−ジクロロベンゼン溶液についてメタノールを用いて再沈殿を行う。このときに再沈殿するのは、主として非樹脂成分ではなく、ポリプロピレン系樹脂(II)等の樹脂成分である。こうして得られた、クロロホルム画分及び上記再沈殿物に含まれるリン酸エステル系化合物(IV)の絶対質量を測定する(例えば、クロロホルム画分及び再沈殿物に含まれるリン成分の濃度をICP−MS(誘導結合プラズマ質量分析)等により測定する)ことによって、クロロホルム画分に存在するリン酸エステル系化合物(IV)の含有量(IV)(I)及び再沈殿物に存在するリン酸エステル系化合物(IV)の含有量(IV)(II)を算出する。
本実施形態の樹脂組成物におけるモルフォロジーとしては、耐薬品性発現の観点から、ポリフェニレンエーテル系樹脂(I)相とポリプロピレン系樹脂(II)相とが共連続となっていること、ポリプロピレン系樹脂(II)相がマトリックスとなっていることが好ましく、ポリプロピレン系樹脂(II)相がマトリックスとなっていることがさらに好ましい。ポリフェニレンエーテル系樹脂(I)相は、ポリフェニレンエーテル系樹脂(I)を含むものであり、ポリフェニレンエーテル系樹脂(I)からなっていてもよく、ポリプロピレン系樹脂(II)相は、ポリプロピレン系樹脂(II)を含むものであり、ポリプロピレン系樹脂(II)からなっていてもよい。
モルフォロジーを上述のように制御する方法としては、例えば、ポリフェニレンエーテル系樹脂(I)とポリプロピレン系樹脂(II)、及びリン酸エステル系化合物(IV)の配合比を調整した上で、ポリプロピレン系樹脂(II)を複数の原料供給口から分割して押出機に供給する手法等が挙げられる。
なお、樹脂組成物のモルフォロジーは、透過型電子顕微鏡(TEM)等により観察することができる。
本実施形態の樹脂組成物は、前述の成分(I)〜成分(IV)、及び必要に応じて、成分(V)〜成分(VII)を溶融混練することによって製造することができる。
本実施形態の樹脂組成物の製造方法は、成分(I)〜成分(IV)、及び必要に応じて、成分(V)〜成分(VII)を溶融混練することができる限り、特に限定されない。
本実施形態におけるかかる方法は、例えば、1段階目で、成分(I)の全量、成分(II)の一部、成分(III)の全量、成分(IV)の全量を溶融混練して、ペレットを得る工程と、2段階目で、1段階目で得られたペレット及び成分(II)の残部、必要に応じて、成分(I)〜成分(VII)を添加し、更に溶融混練する工程と、を含む。この場合、2段階目で成分(II)の全量を添加してもよい。
本実施形態におけるかかる方法は、例えば、1段階目で、成分(I)の全量、成分(II)の一部、成分(III)の全量、成分(IV)の全量を溶融混練して、成分(IV)を最終組成物における濃度よりも高濃度で含むマスターバッチペレットを得る工程と、2段階目で、このマスターバッチペレット及び成分(II)の残部、必要に応じて、成分(V)〜成分(VII)を添加し、更に溶融混練して、最終組成物を得る工程、とを含む。この場合、2段階目で成分(II)の全量を添加してもよい。
押出機の種類や規格等は、特に限定されることなく、公知のものとしてよい。
押出機のL/D(バレル有効長/バレル内径)は、20以上であることが好ましく、30以上であることが更に好ましく、また、75以下であることが好ましく、60以下であることが更に好ましい。
押出機の構成は、2箇所以上の異なる原料供給口と、2箇所以上の真空ベントと、1箇所以上の液添ポンプ(後述)を備えていることが好ましい。また、これら設備の配置に関して、原料が流れる方向について上流側に第1原料供給口、該第1原料供給口よりも下流に第1真空ベント、該第1真空ベントよりも下流に第2原料供給口、該第2原料供給口よりも下流に液添ポンプ、液添ポンプよりも下流に第2真空ベントを備えていることが、発煙濃度と耐薬品性発現の観点から更に好ましい。
また、第2原料供給口における原料の供給方法としては、特に限定されることなく、原料供給口の上部開放口から単に添加する方法としても、サイド開放口から強制サイドフィーダーを用いて添加する方法としてもよく、特に、安定供給の観点から、サイド開放口から強制サイドフィーダーを用いて添加する方法が好ましい。
特に、樹脂組成物の発煙性と耐薬品性を発現させる観点から、第1原料供給口から第2原料供給口までの間で、300℃以上320℃以下とすることが好ましい。
ここで、樹脂組成物の発煙性と耐薬品性を発現させる観点から、第1原料供給口から第2原料供給口までの間と、第2原料供給口よりも下流の部分とで、設定温度を変えることが好ましく、具体的には、第1原料供給口から第2原料供給口までの間の設定温度を、300℃以上320℃以下とし、第2原料供給口よりも下流の部分の設定温度を、270℃以上300℃未満とすることが好ましい。
スクリュー回転数は、特に限定されることなく、通常100〜1200rpmとしてよいが、発煙性と耐薬品性発現の観点から、200〜700rpmとすることが好ましい。
本実施形態の成形体は、前述の本実施形態の樹脂組成物からなる。
本実施形態の樹脂組成物の成形体としては、特に限定されることなく、例えば、自動車部品、電気機器の内外装部品、その他の部品等が挙げられる。自動車部品としては、特に限定されることなく、例えば、バンパー、フェンダー、ドアーパネル、各種モール、エンブレム、エンジンフード、ホイールキャップ、ルーフ、スポイラー、各種エアロパーツ等の外装部品;インストゥルメントパネル、コンソールボックス、トリム等の内装部品;自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車等に搭載される二次電池電槽部品;リチウムイオン二次電池部品等が挙げられる。また、電気機器の内外装部品としては、特に限定されることなく、例えば、各種コンピューター及びその周辺機器、その他のOA機器、テレビ、ビデオ、各種ディスクプレーヤー等のキャビネット、シャーシ、冷蔵庫、エアコン、液晶プロジェクターに用いられる部品等が挙げられる。その他の部品としては、金属導体又は光ファイバーに被覆を施すことによって得られる電線・ケーブル、固体メタノール電池用燃料ケース、燃料電池配水管、水冷用タンク、ボイラー外装ケース、インクジェットプリンターのインク周辺部品・部材、家具(椅子等)、シャーシ、水配管、継ぎ手等が挙げられる。
本実施形態の成形体は、前述の本実施形態の樹脂組成物を成形することによって製造することができる。
本実施形態の成形体の製造方法としては、特に限定されることなく、例えば、射出成形、押出成形、押出異形成形、中空成形、圧縮成形等が挙げられ、本発明の効果をより効果的に得る観点から、射出成形が好ましい。
(I−i):2,6−キシレノールを酸化重合して得た、還元粘度(ηsp/c:0.5g/dLのクロロホルム溶液)0.33のポリフェニレンエーテル
(I−ii):2,6−キシレノールを酸化重合して得た、還元粘度(ηsp/c:0.5g/dLのクロロホルム溶液)0.42のポリフェニレンエーテル
なお、還元粘度は、ηsp/c:0.5g/dLのクロロホルム溶液を用いて、温度30℃の条件下測定した。
(II−i):MFR=0.4g/10分のポリプロピレン単独重合体
(II−ii):MFR=5.9g/10分のポリプロピレン単独重合体
(II−iii):MFR=15g/10分のポリプロピレン単独重合体
なお、MFRは、ISO1133に準拠し、温度230℃、荷重2.16kgの条件下で測定した。
(III):下記の通り、合成される重合体
公知の方法により、重合体ブロックAをポリスチレンからなるものとし、重合体ブロックBをポリブタジエンからなるものとして、B−A−B−Aのブロック構造を有するブロック共重合体を合成した。公知の方法により、合成したブロック共重合体に水素添加を行った。重合体の変性は行わなかった。得られた未変性水素添加ブロック共重合体の物性を下記に示す。
(III−i):B−A−B−A型
水素添加前のブロック共重合体におけるポリスチレンの含有量:44%、水素添加前のブロック共重合体の数平均分子量(Mn):95,000、ポリスチレンブロックの数平均分子量(Mn):41,800、ポリブタジエンブロックの数平均分子量(Mn):53,200、水素添加前のブロック共重合体の分子量分布(Mw/Mn):1.06、水素添加前のポリブタジエンブロックにおける全ビニル結合量(1,2−ビニル結合量):75%、ポリブタジエンブロックを構成するポリブタジエン部分に対する水素添加率:99.9%。
なお、ビニル芳香族化合物の含有量は、紫外線分光光度計を用いて測定した。数平均分子量(Mn)は、GPC(移動層:クロロホルム、標準物質:ポリスチレン)を用いて、従来公知の方法により求めた。分子量分布(Mw/Mn)は、GPC(移動層:クロロホルム、標準物質:ポリスチレン)を用いて、従来公知の方法により求めた重量平均分子量(Mw)を、前述の数平均分子量(Mn)で除することによって算出した。全ビニル結合量は、赤外分光光度計を用いて測定し、Analytical Chemistry,Volume21,No.8,August 1949に記載の方法に準じて算出した。水素添加率は、核磁気共鳴装置(NMR)を用いて測定した。
(IV):大八化学社製「E890」(縮合リン酸エステル化合物)
(V):クラリアントジャパン社製「Exolit OP1230」(式(1)に該当)
(III−x):A−B−A型
水素添加前のブロック共重合体におけるポリスチレンの含有量:65%、水素添加前のブロック共重合体の数平均分子量(Mn):53,500、ポリスチレンブロックの数平均分子量(Mn):34,800、ポリブタジエンブロックの数平均分子量(Mn):18,700、水素添加前のブロック共重合体の分子量分布(Mw/Mn):1.23、水素添加前のポリブタジエンブロックにおける全ビニル結合量(1,2−ビニル結合量):9%、ポリブタジエンブロックを構成するポリブタジエン部分に対する水素添加率:99.9%。
円筒ろ紙に、下記の通り製造した樹脂組成物2gを採取し、クロロホルム120mLを用いたソックスレー抽出を、65〜75℃で8時間行うことによって、円筒ろ紙上の残渣画分(イ)とクロロホルム可溶画分(ロ)とに分離した。このクロロホルム可溶画分(ロ)を、樹脂組成物のクロロホルムに溶解する画分とみなした。
円筒ろ紙上の残渣画分(イ)に150℃のo−ジクロロベンゼン50mLを加えて、高温遠心分離(150℃、12000rpm×30分を2回)により、残渣画分(ハ)とo−ジクロロベンゼン可溶画分(ニ)とに分離した。o−ジクロロベンゼン可溶画分(ニ)に、更にメタノールを加えて再沈させ、メタノール不溶画分(ホ)とメタノール可溶画分(ヘ)とに分離した。そして、最終的に得られたメタノール不溶画分(ホ)を、樹脂組成物のо−ジクロロベンゼンに溶解する画分とみなした。
この操作により得られたクロロホルム可溶画分(ロ)、メタノール不溶画分(ホ)中に抽出されたリン成分の濃度を、ICP−MS(誘導結合プラズマ質量分析)により測定した。測定されたリン成分の濃度から、それぞれ、可溶画分(ロ)、不溶画分(ホ)に存在する成分(IV)の絶対質量を算出し、これらの絶対質量を、それぞれ、樹脂組成物の樹脂組成物のクロロホルムに溶解する画分に存在する成分(IV)の含有量(IV)(I)、樹脂組成物のо−ジクロロベンゼンに溶解する画分に存在する成分(IV)の含有量(IV)(II)とした。更に、(IV)(I)の(IV)(II)に対する割合((IV)(I)/(IV)(II))を算出した。
ここで、ポリフェニレンエーテルはクロロホルムに溶解し、ポリプロピレンはクロロホルムに溶解せず、o−ジクロロベンゼンに溶解することから、(IV)(I)はポリフェニレンエーテル中のリン酸エステルの含有量、(IV)(II)はポリプロピレン中のリン酸エステルの含有量を間接的に示している。
得られた樹脂組成物ペレットについて、ASTM D662(有炎条件)に従って発煙濃度を測定し、発煙量(Ds)を測定した。評価基準としては、測定値が低い値であるほど、発煙性が良好であると判定した。
エチレンカーボネート:プロピレンカーボネート:ジエチレンカーボネート=1:1:1とした混合溶液に、6フッ化リン酸リチウムを、その濃度が1mol/Lとなるように溶解させることによって調製した溶液(電解液)を、浸漬試験液として用いた。
得られた樹脂組成物ペレットを、シリンダー温度250℃に設定した小型射出成形機(商品名:IS−100GN、東芝機械社製)に供給し、金型温度70℃、射出圧力70MPa、射出時間20秒、冷却15秒の条件で成形し、評価用ISOダンベルを作製した。
作製したダンベルを、上記浸漬試験液に、60℃で300時間浸漬させ、その後、ダンベルを浸漬試験液から取り出した。浸漬後のダンベルについて、ISO 527−1に準拠して、引張強度を測定した。そして、浸漬後のダンベルの引張強度の、上記浸漬試験液による処理を行わなかったダンベルの引張強度に対する割合を、引張強度保持率として、で算出した(後述の表1及び表2では百分率(%)にて示す)。評価基準としては、測定値が高い値であるほど、引張強度保持率に優れており、耐薬品性が良好であると判定した。
得られた樹脂組成物のペレットを、シリンダー温度270℃に設定した小型射出成形機(商品名:IS−100GN、東芝機械社製)に供給し、金型温度70℃、射出圧力75MPa、射出時間20秒、冷却時間15秒の条件で、150×150×3mmの平板に成形した。
この平板から、75×12.7×3mmの試験片を切り出し、試験片を歪みが連続的に変化するように設計されたベンディングフォームにセットした。試験片の表面に後述の薬品を塗布し、23℃×50RH%の条件で48時間放置した。48時間後に試験片に歪みを与え、試験片の表面にクラックが発生したときのベンディングフォームの停止位置を測定して、クラックが発生しない限界の歪み量を示す臨界歪み量(%)を求めた。評価基準としては、臨界歪み量の数値が大きいほど、耐薬品性に優れると判定した。
なお、本耐薬品性試験に用いた薬品は、以下の通りである。
・サラダオイル(日清(株)製)
・金型洗浄剤(「スーパー102C」、ソマックズ(株)製)
・グリス(「モリコートEM−30L」、東レ・ダウコーニング(株)製)
得られた樹脂組成物ペレットを、シリンダー温度240℃に設定した小型射出成形機(商品名:IS−100GN、東芝機械社製)に供給し、金型温度70℃、射出圧力60MPaの条件で成形し、UL94垂直燃焼試験測定用試験片(1.6mm厚み)を5本作製した。UL94垂直燃焼試験方法に基づいて、これら5本の試験片の難燃性を評価した。10秒間の接炎後、炎を離してから炎が消えるまでの燃焼時間をt1(秒)とし、再び10秒間の接炎後、炎を離してから炎が消えるまでの燃焼時間をt2(秒)とし、各5本について、t1及びt2の平均を平均燃焼時間として求めた。一方、t1及びt2を合わせた10点の燃焼時間のうち最大のものを最大燃焼時間として求めた。そして、UL94規格に基づいて、V−0、V−1、V−2、HBの判定を行った。特に、難燃レベルV−1以上の判定の場合に、望ましい樹脂組成物と判定した。
得られた樹脂組成物ペレットから、ウルトラミクロトームで厚み80nmの超薄切片を作成し、四酸化ルテニウムで染色処理し、得られたサンプルをTEM(日立ガイテクノロジーズ社製、HT7700)を用いて、10000倍の倍率にて観察を行った。
二軸押出機の構成は、原料が流れる方向について上流側に第1原料供給口、該第1原料供給口よりも下流に第2原料供給口、該第2原料供給口よりも下流に液添ポンプを備え、第1原料供給口と第2原料供給口との間に真空ベントを備えるものとした。また、必要に応じて、該第1原料供給口よりも下流に、更なる液添ポンプや真空ベント備えるものとし、これらの位置は、必要に応じて適宜変更した。
各実施例及び各比較例で使用した押出機は、12のバレルを有するものとし、バレルに設けられるスクリューの構成は、以下の通りとした。
・R1−R2−N−N−R3−R3−逆(後述の製造方法1では、第3〜第4バレル部分)
・L(後述の製造方法1では、第5バレル部分)
・R2−N−L−R3(後述の製造方法1では、第8バレル部分)
・R3−R3−N−L−R3(後述の製造方法1では、第9〜11バレル部分)
なお、上記スクリューの構成の表記に用いたニーディングディスクの略号の意味は、以下の通りである。
・R1:ニーディングディスクライト(L/D=1.44)
・R2:ニーディングディスクライト(L/D=0.96)
・R3:ニーディングディスクライト(L/D=0.48)
・L:ニーディングディスクレフト(L/D=0.48)
・N(N型):ニーディングディスクニュートラル(L/D=1.04)
・逆(L型):2条フライトスクリュー逆送り(L/D=0.48)
更に、原料供給口、真空ベント、及び液添ポンプの位置、各バレルの設定温度、並びに成分(IV)の添加位置を変化させることによって、図1に示す7種類の製造方法1〜7を準備し、これらの製造方法を用いて樹脂組成物のペレットを製造した。
上記の通り設定した二軸押出機に、成分(I)〜成分(V)を表1及び表2に示す組成・製造条件の下、吐出量15kg/時間で溶融混練して、ペレット体の樹脂組成物を製造した。
Claims (9)
- ポリフェニレンエーテル系樹脂(I)と、
ポリプロピレン系樹脂(II)と、
ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックAと、1,2−ビニル結合量と3,4−ビニル結合量との合計が30〜90%である共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックBと、を含むブロック共重合体の少なくとも一部が水素添加されてなる水素添加ブロック共重合体(III)と、
リン酸エステル系化合物(IV)と、
を含有し、
前記ポリフェニレンエーテル系樹脂(I)と前記ポリプロピレン系樹脂(II)との合計100質量部に対して、前記ポリフェニレンエーテル系樹脂(I)40〜99質量部、
前記ポリプロピレン系樹脂(II)1〜60質量部、前記水素添加ブロック共重合体(III)1〜20質量部、前記リン酸エステル系化合物(IV)5〜45質量部を含む樹脂組成物であり、
前記樹脂組成物をクロロホルムに溶解させた際に、クロロホルムに溶解する画分に存在する前記リン酸エステル系化合物(IV)の含有量を(IV)(I)とし、o−ジクロロベンゼンに溶解する画分に存在する前記リン酸エステル系化合物(IV)の含有量を(IV)(II)としたときに、(IV)(I)の(IV)(II)に対する割合((IV)(I)/(IV)(II))が、10以上であることを特徴とする、樹脂組成物。 - 前記割合((IV)(I)/(IV)(II))が、250以下である、請求項1に記載の樹脂組成物。
- 前記割合((IV)(I)/(IV)(II))が、199以下である、請求項2に記載の樹脂組成物。
- 前記割合((IV)(I)/(IV)(II))が、15〜199である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 下記式(1)で表されるホスフィン酸塩
及び
下記式(2)で表されるジホスフィン酸塩
からなる群より選ばれる少なくとも1種のホスフィン酸塩類(V)3〜15質量部を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の樹脂組成物。 - 前記重合体ブロックBにおける共役ジエン化合物の1,2−ビニル結合量と3,4−ビニル結合量との合計が、65〜90%であり、
前記重合体ブロックBにおける共役ジエン化合物は、ブタジエンを含む、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の樹脂組成物。 - 前記リン酸エステル系化合物(IV)は、縮合リン酸エステルを含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 前記樹脂組成物のモルフォロジーが、前記ポリフェニレンエーテル系樹脂(I)を含む相と前記ポリプロピレン系樹脂(II)を含む相が共連続であるモルフォロジー、又は、前記ポリプロピレン系樹脂(II)を含む相がマトリックスであるモルフォロジーである、請求項1〜7のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の樹脂組成物を含む成形体。
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