WO2020235498A1 - 樹脂組成物及び成形品 - Google Patents

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WO2020235498A1
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component
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resin
polyphenylene ether
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PCT/JP2020/019497
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美希 徳山
希 稲垣
美穂子 山本
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旭化成株式会社
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    • C08L2205/08Polymer mixtures characterised by other features containing additives to improve the compatibility between two polymers

Definitions

  • the present invention relates to a resin composition and a molded product.
  • Polypropylene resin is excellent in molding processability, water resistance, oil resistance, acid resistance, alkali resistance, etc., but has the drawback of being inferior in heat resistance, rigidity, and impact resistance. Therefore, a polyphenylene ether resin is blended with this polypropylene resin so that the polypropylene resin forms a matrix and the polyphenylene ether resin forms dispersed particles, thereby producing a resin composition having improved heat resistance and rigidity. Is being done.
  • Patent Document 1 describes that solvent resistance and impact resistance are improved by blending polyphenylene ether with polyolefin
  • Patent Documents 2 and 3 describe polyphenylene ether. Is described as improving impact resistance by blending with polyolefin and hydrogenated block copolymers.
  • Patent Documents 4 to 9 a specific hydrogenated block copolymer is blended with a resin composition composed of a polyolefin resin and a polyphenylene ether resin to obtain a resin composition having excellent chemical resistance and processability. Is described.
  • the alloy material of polypropylene and polyphenylene ether resin is used for automobile parts and water parts. Since water-related parts are expected to be used at water pressure and high temperature, heat resistance, water resistance, impact resistance, rigidity, and vibration fatigue characteristics are required, and an inorganic filler reinforcing material is required.
  • the alloy material of polypropylene and polyphenylene ether resin has excellent water resistance, it has been found that the interface between the inorganic filler and the resin is weak against water and acid, and the physical properties deteriorate when immersed in water and acid. ..
  • the conventional polypropylene / polyphenylene ether resin compositions as proposed in Patent Documents 1 to 9 have a problem in terms of water resistance when glass fibers are added.
  • an object of the present invention is to provide a polypropylene / polyphenylene ether resin composition having excellent water resistance even when an inorganic filler is added.
  • the present inventors have added a hydrotalcite-like compound to the polypropylene / polyphenylene ether composition to alleviate the deterioration of physical properties in water when the inorganic filler is added.
  • the present invention has been reached by finding that excellent water resistance can be obtained even when an inorganic filler is added, which has not been achieved in the past.
  • a resin composition containing (a) a polyphenylene ether-based resin, (b) a polypropylene-based resin, (c) an admixture, (d) an inorganic filler, and (e) a hydrotalcite-like compound.
  • F The resin composition according to [1], further comprising a polyolefin modified with an unsaturated carboxylic acid.
  • the resin composition according to [1] or [2], wherein the Charpy impact strength without a notch is 10 kJ / m 2 or more.
  • the admixture (c) is one selected from the group consisting of a hydrogenated block copolymer, a copolymer having a polystyrene block chain-polyolefin block chain, and a copolymer having a polyphenylene ether block chain-polyolefin block chain.
  • a polypropylene / polyphenylene ether resin composition having excellent water resistance can be obtained even when an inorganic filler is added.
  • a phase containing a linear (c) admixture having a length of 75 nm or more in 10 or more of the phases containing the component (a) is a phase containing the component (a). It is an image observed by TEM that it is dispersed in a state of being contained inside.
  • the phase containing the linear (c) admixture having a length of 75 nm or more in 10 or more of the phases containing the component (a) is the phase containing the component (a). It is an image observed by TEM that it is dispersed in a state of being contained inside.
  • the phase containing the linear (c) admixture having a length of 75 nm or more in 10 or more of the phases containing the component (a) is the phase containing the component (a). It is an image observed by TEM that it is dispersed in a state where it is not contained inside.
  • a phase containing a linear (c) admixture having a length of 75 nm or more in 10 or more of the phases containing the component (a) is a phase containing the component (a). It is an image observed by TEM that it is dispersed in a state where it is not contained inside.
  • the present embodiment a mode for carrying out the present invention (hereinafter, referred to as “the present embodiment”) will be described in detail.
  • the present invention is not limited to the following embodiments, and can be variously modified and implemented within the scope of the gist thereof.
  • the resin composition of the present embodiment is a composition containing (a) a polyphenylene ether-based resin, (b) polypropylene, (c) an admixture, (d) glass fiber, and (e) a hydrotalcite-like compound.
  • the resin composition of the present embodiment can obtain a polypropylene / polyphenylene ether resin composition having excellent water resistance even when an inorganic filler is added, and further, the water resistance of the molded product, Heat resistance, impact resistance, rigidity, and vibration fatigue characteristics can be arranged side by side.
  • (A) Polyphenylene ether-based resin Specific examples of the (a) polyphenylene ether-based resin in the present embodiment include poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene ether) and poly (2-methyl-6-ethyl-1,4). -Phenylene ether), poly (2-methyl-6-phenyl-1,4-phenylene ether), poly (2,6-dichloro-1,4-phenylene ether) and the like, and further 2,6-dimethylphenol. And a polymer with other phenols (for example, a polymer with 2,3,6-trimethylphenol or 2-methyl-6-butylphenol as described in Japanese Patent Publication No. 52-17880).
  • Polyphenylene ether copolymers such as copolymers
  • polyphenylene ethers include poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene ether), a copolymer of 2,6-dimethylphenol and 2,3,6-trimethylphenol, or these. It is a mixture.
  • the method for producing the component (a) is not particularly limited as long as it can be obtained by a known method, and for example, U.S. Pat. Nos. 3,306,874, 3,356,875, and 325,357. Examples thereof include the production methods described in the specification of No. 3257358, Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-51197, Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-17880, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-152628.
  • the lower limit of the preferable range of the reduced viscosity of the component (a) in the present embodiment is 0.30 dL / g, more preferably 0. It is .032 dL / g, more preferably 0.035 dL / g.
  • the upper limit of the preferable range of the reduced viscosity is 0.80 dL / g, more preferably 0.75 dL / g, and further preferably 0.55 dL / g.
  • component (a) of the present embodiment even a blend of two or more kinds of polyphenylene ethers having different reducing viscosities can be used.
  • stabilizers for stabilizing polyphenylene ether, various known stabilizers can be preferably used.
  • stabilizers are metal-based stabilizers such as zinc oxide and zinc sulfide, hindered phenol-based stabilizers, phosphorus-based stabilizers, and organic stabilizers such as hindered amine-based stabilizers.
  • A Less than 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component.
  • a known additive or the like that can be added to the polyphenylene ether may be added in an amount of less than 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (a).
  • the polypropylene-based resin is not particularly limited, and examples thereof include homopolymers and / or copolymers having propylene as a repeating unit structure, and examples thereof include crystalline propylene homopolymers and crystalline propylene-.
  • a mixture of an ethylene block copolymer, a crystalline propylene homopolymer and a crystalline propylene-ethylene block copolymer is preferable.
  • the crystalline propylene-ethylene block copolymer is not particularly limited, and examples thereof include those having a crystalline propylene homopolymer portion and a propylene-ethylene random copolymer portion.
  • the melt mass flow rate (hereinafter, also referred to as “MFR”) of the component (b) is 0.1 g from the viewpoint of suppressing drawdown during combustion and enhancing the balance between fluidity and mechanical strength of the resin composition. It is preferably / 10 minutes or more, more preferably 0.3 g / 10 minutes or more, particularly preferably 0.5 g / 10 minutes or more, and preferably 15 g / 10 minutes or less. , 6 g / 10 minutes or less is more preferable, and 3 g / 10 minutes or less is particularly preferable.
  • the MFR conforms to ISO1133 and can be measured under the conditions of a temperature of 230 ° C. and a load of 2.16 kg. Specifically, MFR can be measured by the method described in Examples described later.
  • the method for producing the component (b) is not particularly limited, and a known method can be used.
  • Specific examples of the method for producing polypropylene include a temperature of 0 to 0 to 0 in the presence of a polymerization catalyst composition containing an alkylaluminum compound and a titanium halide catalyst supported on a carrier such as a titanium trichloride catalyst or magnesium chloride. Examples thereof include a method of polymerizing propylene under the conditions of 100 ° C. and a pressure of 3 to 100 atm.
  • a chain transfer agent such as hydrogen may be added in order to adjust the molecular weight of the polymer.
  • an electron-donating compound is used as an internal donor component or an external donor component in the polymerization system. Further can be included.
  • the electron donating compound include ester compounds such as ⁇ -caprolactone, methyl methacrylate, ethyl benzoate, and methyl tolulate; phosphite esters such as triphenyl phosphite and tributyl phosphite; hexa.
  • Phosphoric acid derivatives such as methylphosphoric triamide; alkoxy ester compounds; aromatic monocarboxylic acid esters; aromatic alkylalkoxysilanes; aliphatic hydrocarbon alkoxysilanes; various ether compounds; various alcohols; various phenols and the like. ..
  • the polymerization method in the above method may be either a batch method or a continuous method, and the polymerization method includes solution polymerization or slurry polymerization using a solvent such as butane, pentane, hexane, heptane, or octane, and further, no polymerization method.
  • the solvent may be used as a bulk polymerization method in a monomer, a gas phase polymerization method in a gaseous polymer, or the like.
  • the method for producing the crystalline propylene-ethylene block copolymer is not particularly limited, and for example, the first step of obtaining the crystalline propylene homopolymer portion.
  • the other ⁇ -olefin is not particularly limited, and examples thereof include propylene, 1-butene, 1-hexene and the like.
  • the total content of the component (a) and the component (b) is 100% by mass when the resin composition of the present embodiment is 100% by mass, from the viewpoint of impact resistance and production stability of the resin composition. , 30% by mass or more, preferably 35% by mass or more, further preferably 40% by mass or more, and 80% by mass or less, preferably 75% by mass or less, preferably 70% by mass. It is more preferably% or less.
  • the preferable content ratio of the component (a) and the component (b) is that the content of the component (a) is 100 parts by mass when the total amount of the component (a) and the component (b) is 100 parts by mass. It is 10 to 70 parts by mass, and the content of the component (b) is 30 to 90 parts by mass. More preferably, the content of the component (a) is 10 to 60 parts by mass, the content of the component (b) is 40 to 90 parts by mass, and even more preferably, the content of the component (a) is 10 to 60 parts by mass.
  • the content of the component (b) is in the range of 50 to 90 parts by mass.
  • the content ratio of the component (a) and the component (b) is in this range, the balance between impact resistance, heat resistance and tensile strength is excellent, which is preferable.
  • These ratios in the resin composition can be determined by the calibration curve method using Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR).
  • the resin composition of the present embodiment can form a matrix phase containing the component (b) and a dispersed phase containing the component (a). Thereby, the heat-resistant creep property of the obtained resin composition can be further improved.
  • the component (c) is preferably a copolymer having a segment block chain having a high compatibility with the component (a) and a segment block chain having a high compatibility with the component (b).
  • High compatibility means that the phase is not separated.
  • segment block chain having high compatibility with the component (a) examples include polystyrene block chain and polyphenylene ether block chain.
  • segment block chain having high compatibility with the component (b) examples include a polyolefin block chain and a copolymer elastomer block chain of ethylene and ⁇ -olefin.
  • component (c) shall not be included in the range of the component (a) and the component (b).
  • the component (c) is selected from the group consisting of, for example, a hydrogenated block copolymer, a polystyrene block chain-polyolefin block chain copolymer, and a polyphenylene ether block chain-polyolefin block chain copolymer. More than seeds can be mentioned. Among these, hydrogenated block copolymers are preferable from the viewpoint of further excellent thermal stability.
  • the component (c) may be used alone or in combination of two or more.
  • the hydrogenated block copolymer at least a part of the block copolymer containing a polymer block a mainly composed of a vinyl aromatic compound and a polymer block b mainly composed of a conjugated diene compound is hydrogenated.
  • the hydrogenated block copolymers obtained include the hydrogenated block copolymers obtained.
  • the polymer block a mainly composed of a vinyl aromatic compound and the total amount of 1,2-vinyl bond and 3,4-vinyl bond are 30 to 90%. It is preferably a hydrogenated block copolymer containing a polymer block b mainly composed of a certain conjugated diene compound.
  • the total amount of 1,2-vinyl bond and 3,4-vinyl bond of the conjugated diene compound in the polymer block b is 30 to 90% from the viewpoint of compatibility with the polyphenylene ether resin and vibration fatigue characteristics. Is preferable.
  • the polymer block a is preferably a homopolymer block of a vinyl aromatic compound or a copolymer block of a vinyl aromatic compound and a conjugated diene compound.
  • "mainly composed of a vinyl aromatic compound” means that the polymer block a contains a vinyl aromatic compound unit in an amount of more than 50% by mass. From the viewpoint of further excellent molding fluidity, impact resistance, weld and appearance, it is preferable that the polymer block a contains 70% by mass or more of vinyl aromatic compound units.
  • Examples of the vinyl aromatic compound constituting the polymer block a include styrene, ⁇ -methylstyrene, vinyltoluene, p-tert-butylstyrene, diphenylethylene and the like. Of these, styrene is preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the number average molecular weight of the polymer block a is not particularly limited, but is preferably 15,000 or more. Further, it is preferably 50,000 or less. By setting the number average molecular weight of the polymer block a within the above range, the impact resistance of the resin composition of the present embodiment can be further improved.
  • the number average molecular weight of the polymer block a can be measured by GPC (mobile phase: chloroform, standard substance: polystyrene).
  • the polymer block b is preferably a homopolymer block of a conjugated diene compound or a random copolymer block of a conjugated diene compound and a vinyl aromatic compound.
  • "mainly a conjugated diene compound” means that the polymer block b contains a conjugated diene compound unit in an amount of more than 50% by mass. From the viewpoint of further excellent molding fluidity, impact resistance, weld and appearance, it is preferable that the polymer block b contains 70% by mass or more of the conjugated diene compound unit.
  • Examples of the conjugated diene compound constituting the polymer block b include butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene and the like. Of these, butadiene, isoprene and combinations thereof are preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of 1,2-vinyl bond and 3,4-vinyl with respect to the total amount of vinyl bond contained in the conjugated diene compound constituting the polymer block is preferably 30 to 90%, more preferably 45 to 90%, and 65 to 90%. Is more preferable.
  • the total vinyl bond amount of butadiene in the polymer block b is preferably 65 to 90%.
  • the total vinyl bond amount can be measured by an infrared spectrophotometer. The calculation method is described in Analytical Chemistry, Volume 21, No. 8. It can be carried out according to the method described in August 1949.
  • the component (c) is preferably a hydrogenated block copolymer of a block copolymer containing at least a polymer block a and a polymer block b.
  • the components in (c) include, for example, ab, ab-a, and b-ab. Examples thereof include hydrogenated vinyl aromatic compound-conjugated diene compound block copolymers having structures such as -a, (ab-) 4Si, and a-b-ab-a.
  • Si in (ab-) 4Si is a reaction residue of a polyfunctional coupling agent such as silicon tetrachloride or tin tetrachloride, or a residue of an initiator such as a polyfunctional organolithium compound.
  • a polyfunctional coupling agent such as silicon tetrachloride or tin tetrachloride
  • an initiator such as a polyfunctional organolithium compound.
  • the molecular structure of the block copolymer containing the polymer block a and the polymer block b is not particularly limited, and may be, for example, linear, branched, radial, or any combination thereof. ..
  • the distribution of the vinyl aromatic compound or the conjugated diene compound in the molecular chain in each polymer block is random or tapered (monomer component increases or decreases along the molecular chain). It may be in the form of a partial block, or any combination thereof.
  • the two or more polymer blocks may have the same structure or different structures. Good.
  • the hydrogenated block copolymer of the component (c) is derived from the vinyl aromatic compound contained in the block copolymer before hydrogenation from the viewpoint of further excellent molding fluidity, impact resistance, weld and appearance.
  • the unit is preferably 20 to 95% by mass.
  • the lower limit of the content of the structural unit may be 30% by mass or more, 40% by mass or more, 50% by mass or more, 60% by mass or more, and the upper limit may be 85% by mass or less, 75% by mass or less, 65% by mass or more. Hereinafter, it may be 55% by mass or less.
  • the content of the structural unit derived from the vinyl aromatic compound can be measured by an ultraviolet spectrophotometer.
  • the number average molecular weight (Mn) of the block copolymer before hydrogenation is preferably 5,000 to 1,000,000.
  • the lower limit of the number average molecular weight (Mn) may be 10,000 or more, 20,000 or more, 40,000 or more, 60,000 or more, and the upper limit may be 800,000 or less, 500,000 or less, 200, It may be 000 or less, 100,000 or less, or 80,000 or less.
  • the number average molecular weight (Mn) can be measured by gel permeation chromatography (GPC, mobile phase: chloroform, standard substance: polystyrene).
  • the molecular weight distribution of the block copolymer before hydrogenation is preferably 10 or less.
  • the molecular weight distribution can be calculated by obtaining the ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) measured by GPC (GPC, mobile phase: chloroform, standard substance: polystyrene). ..
  • the hydrogenation rate of the double bond derived from the conjugated diene compound in the component (c) is not particularly limited, but is preferably 50% or more, preferably 80% or more, from the viewpoint of further excellent heat resistance. More preferably, it is more preferably 90% or more.
  • the hydrogenation rate can be measured by NMR.
  • the method for producing the hydrogenated block copolymer of the component (c) is not particularly limited, and a known production method may be adopted.
  • the above-mentioned hydrogenated block copolymer was grafted or added with ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof (ester compound or acid anhydride compound). , It may be a modified hydrogenated block copolymer.
  • the modified hydrogenated block copolymer is the above-mentioned hydrogenated block copolymer and ⁇ , in the presence or absence of a radical generator in the molten state, the solution state or the slurry state in the range of 80 to 350 ° C. It is obtained by reacting with ⁇ -unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof. In this case, it is preferable that ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof is grafted or added to the hydrogenated block copolymer at a ratio of 0.01 to 10% by mass. Further, it may be a mixture of the above-mentioned hydrogenated block copolymer and the modified hydrogenated block copolymer in an arbitrary ratio.
  • the content of the component (c) in the present embodiment is, when the resin composition of the present embodiment is 100% by mass, 2% by mass or more and 5% by mass from the viewpoint of impact resistance of the resin composition. It is preferably 7% by mass or more, more preferably 30% by mass or less, preferably 25% by mass or less, and further preferably 15% by mass or less.
  • (D) Inorganic filler As the surface-treated inorganic filler (d) used in the present embodiment (hereinafter, also simply referred to as the component (d)), known ones can be used without particular limitation, and a fibrous filler can be used. , Plate-like filler is preferable.
  • the fibrous filler examples include, but are not limited to, glass fibers, carbon fibers, whiskers such as potassium titanate whiskers, calcium silicate (wallastonite), and the like.
  • the plate-shaped filler is not limited to these, and examples thereof include glass flakes, mica, and talc.
  • glass fiber is most preferable from the viewpoint of rigidity and water resistance. These may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • the surface treatment for the inorganic filler is not particularly limited, and examples thereof include surface treatment using various coupling agents such as silane type and titanate type.
  • the surface treatment using a silane coupling agent such as aminosilane or epoxysilane. Is preferable.
  • Judgment as to whether or not the glass fiber contains an acid functional group can be made based on whether or not an acid-derived peak is detected when the surface treatment agent for the glass fiber is extracted in chloroform and measured by Py-GC / MS. it can.
  • Examples of the acid constituting the compound containing an acid functional group include unsaturated carboxylic acids or derivatives thereof such as maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, acrylic acid, tetrahydrophthalic acid, citraconic acid, crotonic acid and isocrotonic acid.
  • Saturated carboxylic acid and the like can be mentioned, and examples of the derivative thereof include anhydride, acid halide, amide, imide, ester and the like.
  • Specific examples thereof include maleic anhydride, acetic anhydride, succinic anhydride, monomethyl maleate, dimethyl maleate, maleimide, and glycidyl maleate.
  • silane-based coupling agent (silane coupling agent) used for the surface treatment is not particularly limited, but is preferably 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl). -3-Aminopropylmethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane.
  • the inorganic filler As a method of surface treatment for the inorganic filler, for example, when the inorganic filler is glass fiber, when the fibrous inorganic filler is spun and converged, a silane coupling agent is applied to the surface together with a sizing agent, and then dried. There is a way to make it.
  • the inorganic filler is in the form of short fibers or powder, a method of impregnating the silane coupling agent solution with these fillers and then drying the filler can be mentioned.
  • the temperature at the time of drying is preferably 100 ° C. or higher.
  • the inorganic filler When the inorganic filler is fibrous and is a filler, it has a fiber length of 2 mm or more when it is delivered from the inorganic filler manufacturer (before kneading with an extruder).
  • the inorganic filler is fibrous and is a filler
  • the one having an average fiber diameter of 20 ⁇ m or less is preferable from the viewpoint of water resistance
  • the one having an average fiber diameter of 5 to 15 ⁇ m is preferable from the viewpoint of the balance of mechanical properties and dimensional characteristics, and is 12 to 14 ⁇ m. Is the most preferable.
  • the average fiber diameter refers to the average fiber diameter per fibrous filler measured by observing the fibrous filler with a scanning electron microscope (SEM), and is an average of any 10 fibers. Good.
  • the ratio (R / H) of the average plate diameter (R) to the average thickness (H) of the plate is 5 or more from the viewpoint of sufficiently obtaining the reinforcing effect of the filler. It is preferably 10 or more, more preferably 20 or more, and particularly preferably 20 or more.
  • the content of the above-mentioned component (d) when the resin composition of the present embodiment is 100% by mass, the melt fluidity of the resin composition, vibration fatigue characteristics, heat resistance, surface appearance of the molded product, and the molded product From the viewpoint of the specific gravity of the above, it is preferably 5% by mass or more, preferably 7% by mass or more, further preferably 10% by mass or more, and less than 50% by mass and 40% by mass or less. Is preferable, and it is more preferably 35% by mass or less.
  • hydrotalcite-like compound examples include hydrotalcites described in JP-A-60-2141 and JP-A-9-59475, for example, hydrotalcite compounds represented by the following formulas. Can be used. [M 2+ 1-x M 3+ x (OH) 2 ] x + [An - x / n ⁇ mH 2 O] x- (.A shown wherein, M 2+ is Mg 2+, Mn 2+, Fe 2+ , a divalent metal ion of Co 2+, etc., M 3+ is Al 3+, Fe 3+, trivalent metal ions of C 3+ like n- is CO 3 2-, OH -, HPO 4 2-, .x indicating the anion SO 4 2-like n-valent (particularly monovalent or divalent) is 0 ⁇ x ⁇ 0.5, m is , 0 ⁇ m ⁇ 1.)
  • the hydrotalcite-like compound may be natural or synthetic.
  • the hydrotalcite-like compound may be calcined hydrotalcite in which the amount of OH in the chemical structure is reduced by calcining. Further, the hydrotalcite-like compound may be surface-treated.
  • the hydrotalcite-like compound is available from Kyowa Chemical Industry Co., Ltd. as "DHT-4A”, “DHT-4A-2”, “Alchemizer”, "KW-2200” and the like.
  • the hydrotalcite-like compound is preferably uniformly dispersed in the resin, and the average particle size of the hydrotalcite-like compound is preferably 1 nm or more and 2 ⁇ m or less from the viewpoint of impact resistance, and is 1 nm or more and 1.5 ⁇ m or less. It is more preferably 1 nm or more and 1.0 ⁇ m or less.
  • the average particle size refers to the average particle size per particle of the hydrotalcite-like compound measured by observing the molded piece using a scanning electron microscope (SEM), and is measured for each particle.
  • SEM scanning electron microscope
  • the average of the major axis and the minor axis may be the average value for any 10 particles.
  • the content of the component (e) in the present embodiment is 0.01% by mass or more from the viewpoint of water resistance and vibration fatigue characteristics of the resin composition when the resin composition of the present embodiment is 100% by mass. Yes, it is preferably 0.03% by mass or more, more preferably 0.05% by mass or more, and more preferably 20% by mass or less, preferably 15% by mass or less, and 5% by mass or less. Is more preferable.
  • polyolefin resin (the ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof is 0.01 to A 10% by weight graft or addition) polyolefin resin may be used, and a mixture of the above-mentioned polypropylene resin and the modified polyolefin resin in an arbitrary ratio may be used.
  • polystyrene-based resin examples include polypropylene, polyethylene, and ethylene-propylene copolymer, and the resin is not particularly limited as long as it contains an olefin as a monomer.
  • the ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid or its derivative used as a modifier for polyolefin resins includes unsaturated carboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, acrylic acid, tetrahydrophthalic acid, citraconic acid, crotonic acid, and isocrotonic acid.
  • Carboxylic acids and the like can be mentioned, and examples thereof include anhydrides, acid halides, amides, imides, esters and the like. Specific examples thereof include maleic anhydride, monomethyl maleate, dimethyl maleate, maleimide, and glycidyl maleate. Of these, anhydrides are preferred, and maleic anhydride is particularly preferred.
  • radical generator examples include organic or inorganic peroxides, and examples thereof include t-butyl peroxybenzoate, t-butyl hydroperoxide, methyl ethyl ketone peroxide, potassium peroxide, and hydrogen peroxide.
  • the number average molecular weight (Mn) of the polyolefin modified with the unsaturated carboxylic acid is preferably 20,000 to 100,000, more preferably 25,000 to 95,000, and 30, It is more preferably 000 to 95,000.
  • the number average molecular weight (Mn) can be measured by gel permeation chromatography (GPC, mobile phase: chloroform, standard substance: polystyrene).
  • the resin composition when the component (d) (inorganic filler) and the component (a) (polyphenylene ether-based resin) are easily adhered to each other, the resin composition exhibits excellent impact resistance and vibration fatigue characteristics.
  • the surface of the inorganic filler has low adhesive strength with the resin and other substances, and even when the inorganic filler is uniformly mixed with the resin, the interface strength between the inorganic filler and the resin is extremely low, and the inorganic filler The effect of improving the strength of the composition by the addition may not be sufficiently obtained. In order to enhance the effect of this strength improvement, it is desirable to bond the resin and the inorganic filler by a chemical bond.
  • the surface of the inorganic filler has extremely low chemical reactivity, it may be difficult to cause such a chemical reaction with the inorganic filler as it is. Therefore, while surface-treating the inorganic filler, (f) a polyolefin modified with an unsaturated carboxylic acid is used in combination. As a result, the surface of the inorganic filler via the component (f) can be chemically bonded to the resin, and the component (d) (inorganic filler) and the component (a) (polyphenylene ether-based resin) can be easily adhered to each other. , The resin composition will exhibit excellent impact resistance and vibration fatigue characteristics.
  • the inorganic filler and the surface treatment agent are easily decomposed in the presence of water, which may lead to a decrease in strength.
  • the above-mentioned hydrotalcite-like compound is added or the component (d) containing a compound containing an acid functional group is used in the surface treatment agent, decomposition and deterioration of physical properties in the presence of water can be suppressed, which is excellent. It is possible to obtain impact resistance and vibration fatigue characteristics.
  • the component (d) (inorganic filler) is preferably glass fiber from the viewpoint of strength and cost.
  • the glass fiber is subjected to a silane coupling treatment in which a silane compound is reacted with the Si—OH group existing on the surface of the glass fiber, so that the surface of the glass fiber and the resin via the component (f) are bonded to each other. Chemical bonding is possible.
  • a silane coupling treatment in which a silane compound is reacted with the Si—OH group existing on the surface of the glass fiber, so that the surface of the glass fiber and the resin via the component (f) are bonded to each other. Chemical bonding is possible.
  • a hydrotalcite-like compound or the component (d) containing a compound containing an acid functional group in the surface treatment agent.
  • the content of the component (f) in the present embodiment is 0.1% by mass or more from the viewpoint of impact resistance and vibration fatigue characteristics of the resin composition when the resin composition of the present embodiment is 100% by mass. It is preferably 0.2% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, and more preferably 20% by mass or less, preferably 15% by mass or less, and 10% by mass. The following is more preferable.
  • the resin composition may contain a phosphorus compound.
  • the phosphorus compound include an organic phosphorus compound, red phosphorus, an inorganic phosphate and the like.
  • the organic phosphorus compound is not particularly limited as long as it is a phosphorus compound having an organic substituent (in the present embodiment, including a phosphorus compound having a PC bond and a POC bond), but is not limited to a phosphoric acid. Examples thereof include esters (hereinafter, also referred to as “phosphates”), phosphite esters (hereinafter, also referred to as “phosphates”), and phosphonite.
  • phosphates trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tripropyl phosphate, tributyl phosphate, tripentyl phosphate, trihexyl phosphate, tricyclohexyl phosphate, triphenyl phosphate, and trickre, which are used as flame retardants.
  • Phosphate compounds such as dizyl phosphate, trixylenyl phosphate, cresil diphenyl phosphate, dicredyl phenyl phosphate, dimethyl ethyl phosphate, methyl dibutyl phosphate, ethyl dipropyl phosphate, hydroxyphenyl diphenyl phosphate; these were modified with various substituents.
  • Modified phosphate ester compounds examples include various condensation types of condensed phosphate ester compounds.
  • phosphites trisnonylphenyl phosphite, triphenylphosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite, bis (2,4), which are also used as phosphorus-based antioxidants.
  • Examples of phosphonite include tetrakis (2,4-di-tert-butylphenyl) 4,4'-biphenylenediphosphonite and tetrakis (2,4-di-tert-butyl-5 methylphenyl) 4,4'.
  • -Biphenyl range phosphite and the like.
  • the phosphorus element contained in the resin composition is preferably 0.3% by mass or less, preferably 0.3% by mass or less, when the resin composition is 100% by mass, from the viewpoint of water resistance and vibration fatigue characteristics. It is more preferably 2% by mass or less, and particularly preferably 0.1% by mass or less.
  • a method for measuring the phosphorus element content in the resin composition for example, 0.25 g of a thermoplastic resin composition that has been previously dried is precisely weighed in a fluororesin container in a clean room, and sulfuric acid and nitric acid are used therein. Is added and pressurized acid decomposition is performed with a microwave decomposition apparatus to obtain a decomposition solution.
  • a method of measuring by an absolute calibration curve method using an ICP mass spectrometer (cobalt as an internal standard) for a measurement solution obtained by weighing 25 mL of this decomposition solution to obtain a measurement solution can be mentioned. More specifically, it can be measured by the method described in Examples described later.
  • the method for coloring the resin composition is not particularly limited, and one or more colorants selected from known organic dye pigments and inorganic pigments can be used.
  • organic dyeing pigment examples include azo pigments such as azo lake pigments, benzimidazolone pigments, diarilide pigments and condensed azo pigments, phthalocyanine pigments such as phthalocyanine blue and phthalocyanine green, isoindolinone pigments, quinophthalone pigments and quinacridone pigments. , Perylene pigments, anthraquinone pigments, perinone pigments, condensed polycyclic pigments such as dioxazine violet, azine pigments, carbon black and the like.
  • the carbon black preferably has a dibutyl phthalate (DBP) absorption amount of less than 250 mL / 100 g, preferably less than 150 mL / 100 g, and a nitrogen adsorption specific surface area of less than 900 m2 / g, more preferably less than 400 m2 / g. ..
  • DBP dibutyl phthalate
  • the DBP absorption amount and the nitrogen adsorption specific surface area referred to here refer to values measured by the methods specified in ASTM D2414 and JIS K6217, respectively.
  • the acid dye include Solvent Black 5 (CI 50415, CAS No. 11099-03-9) and Solvent Black 7 (CI 50415: 1, CAS No. 8005-20-5) in the Color Index. / 101357-15-7), Acid Black 2 (CI 50420, CAS No. 8005-03-6 / 68510-98-5).
  • the inorganic pigment examples include metal oxides other than iron oxide such as titanium oxide, zinc oxide and chromium oxide, and composite metal oxides such as titanium yellow, cobalt blue and ultramarine blue.
  • the preferable amount of the colorant added is 2% by mass or less for carbon black, 2% by mass or less for azine dyes, and 8% by mass or less for inorganic pigments, assuming that the entire resin composition is 100% by mass. More preferable amounts are 1% by mass or less for carbon black, 1% by mass or less for azine dyes, and 5% by mass or less for inorganic pigments.
  • additive components include other thermoplastic resins such as polyesters and polyolefins, plasticizers (low molecular weight polyolefins, polyethylene glycols, fatty acid esters, etc.), antistatic agents, nucleating agents, fluidity improvers, reinforcing agents. , Various peroxides, spreading agents, copper-based heat stabilizers, organic heat stabilizers typified by hindered phenol-based oxidative deterioration inhibitors, antioxidants, ultraviolet absorbers, light stabilizers and the like.
  • the specific preferable addition amount of these components is 15% by mass or less, more preferably 13% by mass or less, still more preferably 10% by mass, respectively, when the total resin composition is 100% by mass. It is as follows.
  • the component phase (b) is a matrix phase and the component phase (a) is a dispersion phase. It is more preferable that the b) component phase is a matrix phase and the (a) component phase is a dispersed phase.
  • the component phase (a) contains the component (a), and may be composed of, for example, a component containing the component (a) and the component (c), or the component (a) and the component (c). It may be composed of a component containing and (d) component, or may be composed of (a) component.
  • the component phase (b) contains the component (b) and may be composed of a component containing the component (b) and the component (d), or the component (b), the component (d) and ( It may be composed of a component including e) a component, or may be composed of a component (b).
  • the morphology of the resin composition can be observed with a transmission electron microscope (TEM) or the like.
  • the component phase (a) is preferably dispersed with an average minor axis diameter of 2 ⁇ m or less. Further, it is more preferable that the average minor axis diameter of the component phase (a) is dispersed at 10 nm or more and 1 ⁇ m or less from the viewpoint of impact resistance. Further, it is preferable that the average major axis diameter / average minor axis diameter is dispersed in 1 to 10.
  • the average minor axis diameter and the average major axis diameter can be determined by observation with a transmission electron microscope (TEM) or the like.
  • the component (c) is not only included in the component phase (a), but is also included in the component phase (a) by taking a morphology in which the component phase (a) is surrounded by the component (c). )
  • the component can take a more stable dispersed state thermally, which is preferable from the viewpoint of impact resistance.
  • the phase containing the linear component (c) having a length of 75 nm or more is contained inside the phase containing the component (a). It is preferable to disperse in this state from the viewpoint of impact resistance. The reason why the impact resistance is improved by such a dispersed state is not clear, but the morphology in which the component phase (a) having relatively inferior impact resistance contains the component (c) having excellent impact resistance. Therefore, it is presumed that the impact resistance of the resin composition is improved.
  • the phase containing the linear component (c) having a length of 75 nm or more contained inside the phase containing the component (a) is ruthenium tetroxide, and the component (b) and the component (c) are used.
  • the stained and observed TEM image it is a linear phase that is stained relatively blacker than the component (a), is present in the phase containing the component (a), and further, its presence is ( It means a phase other than the interface between the phase containing a) component and the phase containing (b) component.
  • those containing the component (b) in the dispersed phase may be dyed relatively blacker than the component (a) because the dispersed phases are fused with each other. It is excluded from the "phase containing the linear component (c) having a length of 75 nm or more contained inside the phase containing the component (a)".
  • phase containing the component (c) is (a). Even if it is connected to the phase containing the component (c) existing at the interface between the phase containing the component () and the phase containing the component (b), the component (c) contained in the phase containing the component (a) is contained. Phase.
  • the phase containing the component (c) existing at the interface between the phase containing the component (a) and the phase containing the component (b) is excluded.
  • the length of the phase containing the component (c) extending away from the interface is defined as the length of the phase containing the component (c) contained in the phase containing the component (a).
  • the phase containing the linear component (c) may be formed by bending or branching, may draw an arc, may be bifurcated or more, or may be repeatedly connected. In this case, the total length of the phase containing the component (c) extending away from the interface in the phase containing the component (a) was included in the phase containing the component (a) (c). ) The length of the phase containing the component.
  • FIG. 1 shows a state in which 10 or more of the phases containing the component (a) include a phase containing a linear component (c) having a length of 75 nm or more. Note that FIG. 1 is an image of the resin composition of Example 2 described later.
  • the phase containing the linear component (c) contained inside the phase containing the component (a) is stained with ruthenium tetroxide to stain the components (b) and (c) to obtain a TEM. It is an image observed using.
  • the portion dyed in light gray is the phase containing the component (a)
  • the lightest part is the phase containing the component (b)
  • the portion dyed in dark gray or black is (c). )
  • the length of the phase containing the linear component (c) is preferably 75 nm or more from the viewpoint of impact resistance.
  • the width of the phase containing the linear component (c) contained inside the phase containing the component (a) is preferably 1 to 1000 nm, more preferably, from the viewpoint of obtaining more excellent vibration fatigue characteristics. Is 1 to 500 nm.
  • the above numerical value is an average value obtained by observing the linear (c) component present in any 100 (a) dispersed component phases in an image obtained by observing an arbitrary cross section of the resin composition by TEM.
  • Examples of the method for controlling the morphology as described above include (c) a method for adjusting the vinyl content of the component, the structure of each block portion, and a molecular weight, (a) a method for appropriately adjusting the molecular weight of the component, and polypropylene ether.
  • Examples thereof include a method of adjusting the blending ratio of the based resin (a) and the polypropylene-based resin (b), and a method of dividing the polypropylene-based resin (b) from a plurality of raw material supply ports and supplying the polypropylene-based resin (b) to an extruder.
  • it is most effective to adjust the vinyl content and molecular weight of the component (c).
  • the morphology tends to be suitable, but if it is too high, it may be necessary to adjust the addition amount. .. If the ratio of the component (a) to the total of the polyphenylene ether resin (a) and the polypropylene resin (b) is too large, the component (a) becomes a matrix, and the morphology tends to be unfavorable.
  • test pieces stained with ruthenium tetroxide (b) and component (c) were subjected to a transmission electron microscope (trade name "HT7700", manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). Is used to shoot at a shooting magnification of 10,000 times and an acceleration voltage of 100.0 kV. From the acquired observation image, the visual field is selected so that (a) 100 or more component phases (dispersed phases) are contained.
  • the obtained morphology image (printing paper) was captured using a scanner (device: RIKOH MPC5503, condition: full-color photographic paper photograph, resolution 300 dpi) and digitized.
  • the image analysis software uses Image Pro10 to perform binarization processing (white / black) on the digitized image under the Auto conditions installed in Image Pro10.
  • the admixture (c) is relatively black compared to (a) the polyphenylene ether resin and (b) the polypropylene resin, which are relatively white to gray, and thus can be distinguished.
  • phase (dispersed phases) containing the component (a) are arbitrarily selected, and the average major axis diameter and the average minor axis diameter of the phase containing the component (a) are measured.
  • the length and width of the phase containing the component (c) contained inside the phase containing the component (a) are measured.
  • defects that occur in the measured cross section may be reflected in the morphology image, but the image range to be binarized is that. It shall be selected so as not to include such a part.
  • the melt mass flow rate of the resin composition of the present embodiment is preferably 1 to 20 g / 10 min, more preferably 2 to 20 g / 10 min, and further preferably 3 to 20 g / 10 min.
  • the melt mass flow rate refers to a value measured at 250 ° C. and a load of 10.0 kg according to ISO1133.
  • the resin composition of the present embodiment can be produced by melt-kneading the above-mentioned components (a) to (e), and if necessary, the component (f) and other components.
  • the method for producing the resin composition of the present embodiment is not particularly limited as long as the components (a) to (e), and if necessary, the component (f) and other components can be melt-kneaded.
  • a suitable method for producing the resin composition of the present embodiment is a step of melt-kneading the entire amount of the component (a) and all or part of the component (b) and the component (c) to obtain a kneaded product (1).
  • the step (1-3) of adding the entire amount of the component (d) to the kneaded product obtained in the step (1-2) and further melt-kneading is included.
  • the step of adding the component (e) may be any one of step (1-1), step (1-2), and step (1-3), and may be added alone or dividedly. Good. The same applies to the component (f).
  • a suitable method for producing the resin composition of the present embodiment may be a method of melt-kneading in multiple stages.
  • the multi-stage is not particularly limited as long as it has two or more stages.
  • Such a method in the present embodiment is described in, for example, In the first step, the whole amount of the component (a), a part of the component (b), the whole amount of the component (c), and the whole amount of the component (e) are melt-kneaded to obtain pellets. In the second step, the pellets obtained in the first step, the balance of the component (b), the component (d), and if necessary, the component (f) are added, and further melt-kneaded. including. In this case, the entire amount of the component (b) may be added in the second step.
  • a resin composition (masterbatch) containing a specific component at a high concentration is prepared in advance, and then the masterbatch is diluted to obtain each component.
  • masterbatch method for obtaining a resin composition containing the above in a desired concentration is also a masterbatch method for obtaining a resin composition containing the above in a desired concentration.
  • Such a method in the present embodiment is described in, for example,
  • the total amount of the component (a), a part of the component (b), the total amount of the component (c), and the total amount of the component (d) are melt-kneaded, and the component (d) is obtained from the concentration in the final composition.
  • the process of obtaining masterbatch pellets containing a high concentration of In the second step, the masterbatch pellet, the remainder of the component (b), and if necessary, the component (f) are added, and further melt-kneaded to obtain the final composition. including. In this case, the entire amount of the component (b) may be added in the second step.
  • the melt kneader preferably used for melt-kneading each component in the above-mentioned manufacturing method is not particularly limited, and is, for example, a multi-screw extruder such as a single-screw extruder or a twin-screw extruder.
  • a multi-screw extruder such as a single-screw extruder or a twin-screw extruder.
  • examples thereof include a heat-melt kneader using an extruder, a roll, a kneader, a lavender plastograph, a Banbury mixer and the like, and a twin-screw extruder is particularly preferable from the viewpoint of kneadability.
  • Specific examples of the twin-screw extruder include the ZSK series manufactured by Coperion, the TEM series manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd., and the TEX series manufactured by Japan Steel Works, Ltd.
  • the type and standard of the extruder are not particularly limited and may be known.
  • the L / D (barrel effective length / barrel inner diameter) of the extruder is preferably 20 or more, more preferably 30 or more, more preferably 75 or less, and further preferably 60 or less. preferable.
  • the structure of the extruder may be provided with two or more different raw material supply ports, two or more vacuum vents, and one or more liquid addition pumps (described later), and the raw materials regarding the arrangement of these facilities. From the first raw material supply port on the upstream side, the first vacuum vent downstream from the first raw material supply port, the second raw material supply port downstream from the first vacuum vent, and the second raw material supply port. It is more preferable to have a liquid addition pump downstream and a second vacuum vent downstream of the liquid addition pump from the viewpoint of impact resistance.
  • the method of supplying the raw material at the second raw material supply port is not particularly limited, and the method of simply adding from the upper open port of the raw material supply port is also a method of adding from the side open port using a forced side feeder.
  • a method of adding from the side opening using a forced side feeder is preferable.
  • the melt-kneading temperature may be usually 270 to 320 ° C.
  • the temperature between the first raw material supply port and the second raw material supply port is 300 ° C. or higher and 320 ° C. or lower.
  • the set temperature is set between the first raw material supply port and the second raw material supply port and the portion downstream from the second raw material supply port.
  • the set temperature between the first raw material supply port and the second raw material supply port is set to 300 ° C. or higher and 320 ° C. or lower, and the portion downstream from the second raw material supply port is set.
  • the temperature is preferably 270 ° C. or higher and lower than 300 ° C.
  • the screw rotation speed is not particularly limited and may be usually 100 to 1200 rpm.
  • the molded product of the present embodiment comprises the resin composition of the present embodiment described above.
  • the molded body of the resin composition of the present embodiment is not particularly limited, and examples thereof include automobile parts, interior / exterior parts of electric devices, and other parts.
  • the automobile parts are not particularly limited, and are, for example, exterior parts such as bumpers, fenders, door panels, various moldings, emblems, engine hoods, wheel caps, roofs, spoilers, and various aero parts; instrument panels, consoles, etc.
  • Interior parts such as boxes and trims; secondary battery battery parts mounted on automobiles, electric vehicles, hybrid electric vehicles and the like; lithium ion secondary battery parts and the like.
  • the interior / exterior parts of electrical equipment are not particularly limited, and are, for example, various computers and their peripherals, other OA equipment, cabinets such as televisions, videos, and various disc players, chassis, refrigerators, air conditioners, and liquid crystals. Examples include parts used in projectors. Other parts include electric wires / cables obtained by coating metal conductors or optical fibers, fuel cases for solid methanol batteries, fuel cell water distribution pipes, water cooling tanks, boiler exterior cases, ink peripheral parts / members for inkjet printers. , Furniture (chairs, etc.), chassis, water pipes, joints, etc.
  • the molded product of the present embodiment can be produced by molding the resin composition of the present embodiment described above.
  • the method for producing the molded product of the present embodiment is not particularly limited, and examples thereof include injection molding, extrusion molding, extrusion malformed molding, hollow molding, compression molding, and the like, and the effects of the present embodiment are more effective. Injection molding is preferable from the viewpoint of obtaining the above.
  • A Polyphenylene ether resin
  • a-1 Polyphenylene ether resin obtained by oxidative polymerization of 2,6-xylenol
  • the reduced viscosity (0.5 g / dL, chloroform solution, measured at 30 ° C.) of the polyphenylene ether resin is , 0.52 dL / g.
  • A-2) Polyphenylene ether resin obtained by oxidative polymerization of 2,6-xylenol
  • the reduced viscosity (0.5 g / dL, chloroform solution, measured at 30 ° C.) of the polyphenylene ether resin is 0.40 dL / g. there were.
  • Admixture (c-1) A block copolymer having a block structure of II-I-II-I was synthesized by using a known method as a polymer block I made of polystyrene and a polymer block II made of polybutadiene. Hydrogenation was performed on the synthesized block copolymer by a known method. No modification of the polymer was performed. The physical properties of the obtained unmodified hydrogenated block copolymer are shown below.
  • a block copolymer having a block structure of II-I-I-I was synthesized by using a known method as a polymer block I made of polystyrene and a polymer block II made of polybutadiene.
  • Inorganic filler (d-1) A glass fiber having an average fiber diameter of 13 ⁇ m surface-treated with a surface treatment agent containing an acid functional group. It was confirmed by measurement by Py-GC / MS that the surface treatment agent contained an acid functional group.
  • a twin-screw extruder (ZSK-25, manufactured by Coperion) was used as a melt-kneader used for producing the resin compositions of each example and each comparative example.
  • the L / D of the extruder was 35.
  • a first raw material supply port was provided on the upstream side with respect to the flow direction of the raw material, a second raw material supply port was provided downstream of the first raw material supply port, and a vacuum vent was provided further downstream. Further, as a method of supplying raw materials to the second supply port, a side feeder is used to supply the raw material from the side opening port of the extruder.
  • the resin pellets obtained above are used and supplied to a small injection molding machine (trade name: IS-100GN, manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.) set at 240 to 280 ° C. under the condition of a mold temperature of 60 ° C., which will be described later.
  • Evaluation test pieces for each test were prepared.
  • a JIS K7139 type A1 test piece was prepared and allowed to stand in an environment of 80 ° C. for 24 hours using a gear oven to perform heat history processing. This test piece was used as a test piece for measuring impact resistance and water resistance and a test piece for morphology observation.
  • a No. III type test piece conforming to the cantilever bending test method of JIS-7119 was prepared for the special evaluation of vibration fatigue.
  • the average minor axis diameter of the phase containing the component (a) was determined from the observation image by the above-mentioned method. Those having an average minor axis diameter of 10 nm or more and 1 ⁇ m or less were designated as “ ⁇ ”, and those not having an average minor axis diameter were marked with “x”.
  • a polypropylene / polyphenylene ether resin composition having excellent water resistance can be obtained even when an inorganic filler is added.

Abstract

(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂、(b)ポリプロピレン系樹脂、(c)混和剤、(d)無機フィラー、及び(e)ハイドロタルサイト様化合物を含む、樹脂組成物、該樹脂組成物を成形してなる、成形品。

Description

樹脂組成物及び成形品
 本発明は、樹脂組成物及び成形品に関する。
 ポリプロピレン樹脂は、成形加工性、耐水性、耐油性、耐酸性、耐アルカリ性等に優れているものの、耐熱性、剛性、耐衝撃性に劣るという欠点を有している。そこで、このポリプロピレン樹脂に、ポリフェニレンエーテル樹脂を配合し、ポリプロピレン樹脂がマトリックスを形成し、ポリフェニレンエーテル樹脂が分散粒子を形成するようにすることにより、耐熱性、剛性が改良された樹脂組成物を製造することが行われている。
 かかる先行技術としては、例えば、特許文献1には、ポリフェニレンエーテルをポリオレフィンとブレンドすることにより耐溶剤性、耐衝撃性を改良することが記載され、特許文献2及び特許文献3には、ポリフェニレンエーテルをポリオレフィン及び水添ブロック共重合体とブレンドすることにより耐衝撃性を改良することが記載されている。
 また、特許文献4~9には、ポリオレフィン樹脂とポリフェニレンエーテル樹脂からなる樹脂組成物に特定の水添ブロック共重合体を配合し、耐薬品性、加工性に優れた樹脂組成物が得られることが記載されている。
米国特許第3361851号明細書 米国特許第4383082号明細書 欧州特許出願公開第0115712号明細書 特開昭63-113058号公報 特開昭63-225642号公報 米国特許第4863997号明細書 特開平3-72512号公報 特開平4-183748号公報 特開平5-320471号公報
 ポリプロピレンとポリフェニレンエーテル系樹脂のアロイ材料は自動車用部品や水回り部品に使われている。水回り部品では水圧や高温での使用が想定されるため、耐熱性や耐水性、耐衝撃性、剛性、振動疲労特性が求められており、無機フィラー強化材が求められる。
 しかしながら、ポリプロピレンとポリフェニレンエーテル系樹脂のアロイ材料は、耐水性に優れているが、無機フィラーと樹脂の界面は水や酸に弱く、水及び酸に浸漬させることで物性が低下することが判明した。
 すなわち、特許文献1~9で提案されているような従来のポリプロピレン/ポリフェニレンエーテル樹脂組成物ではガラス繊維添加時の耐水性の点で、課題を有していた。
 そこで、本発明は、無機フィラー添加時においても、耐水性に優れたポリプロピレン/ポリフェニレンエーテル樹脂組成物を提供することを目的とする。
 本発明者らは、上述の問題を解決するために鋭意検討した結果、ポリプロピレン/ポリフェニレンエーテル組成物に対しハイドロタルサイト様化合物を添加することで、無機フィラー添加時の水中での物性低下が緩和すること、及び、このことで従来達成し得なかった無機フィラー添加時においても、優れた耐水性が得られることを見出し、本発明に到達した。
 すなわち、本発明は以下の通りである。
[1]
 (a)ポリフェニレンエーテル系樹脂、(b)ポリプロピレン系樹脂、(c)混和剤、(d)無機フィラー、及び(e)ハイドロタルサイト様化合物を含む、樹脂組成物。
[2]
 (f)不飽和カルボン酸で変性されたポリオレフィンを更に含む、[1]に記載の樹脂組成物。
[3]
 ノッチ無しのシャルピー衝撃強さが10kJ/m以上である、[1]又は[2]に記載の樹脂組成物。
[4]
 前記(d)無機フィラーがガラス繊維を含む、[1]~[3]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[5]
 前記(d)無機フィラーが繊維径が11~20μmの繊維状フィラーを含む、[1]~[4]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[6]
 前記(d)無機フィラーが酸官能基を含む表面処理剤で表面処理された無機フィラーを含む、[1]~[5]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[7]
 前記(e)ハイドロタルサイト様化合物の粒径が1nm以上2μm以下である、[1]~[6]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[8]
 前記(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂の還元粘度が0.35dL/g以上である、[1]~[7]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[9]
 前記(c)混和剤が、水素添加ブロック共重合体、ポリスチレンブロック鎖-ポリオレフィンブロック鎖を有する共重合体、及びポリフェニレンエーテルブロック鎖-ポリオレフィンブロック鎖を有する共重合体からなる群より選ばれる1種以上である、[1]~[8]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[10]
 前記(c)混和剤の水添率が90%以上である、[1]~[9]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[11]
 前記(c)混和剤に含まれるビニル結合量が50%超である、[1]~[10]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[12]
 リン元素の含有量が0.3質量%以下である、[1]~[11]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[13]
 前記(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂を含む相が分散相を形成し、前記(b)ポリプロピレン系樹脂を含む相がマトリックス相を形成する、[1]~[12]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[14]
 前記(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂を含む相の平均短軸径が10nm以上1μm以下である、[13]に記載の樹脂組成物。
[15]
 100個の前記(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂を含む相のうち10個以上において、75nm以上の長さの線状の前記(c)混和剤を含む相が前記(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂を含む相の内側に含まれている、[13]又は[14]に記載の樹脂組成物。
[16]
 [1]~[15]のいずれかに記載の樹脂組成物を成形してなる、成形品。
[17]
 自動車用電気・電子用途部品、又は水回り部品である、[16]に記載の成形品。
 本発明によれば、無機フィラー添加時においても、耐水性に優れたポリプロピレン/ポリフェニレンエーテル樹脂組成物が得られる。
実施例2の樹脂組成物において、100個の(a)成分を含む相のうち10個以上で75nm以上の長さの線状の(c)混和剤を含む相が(a)成分を含む相の内側に含まれている状態で分散している様子をTEMで観察した画像である。 実施例24の樹脂組成物において、100個の(a)成分を含む相のうち10個以上で75nm以上の長さの線状の(c)混和剤を含む相が(a)成分を含む相の内側に含まれている状態で分散している様子をTEMで観察した画像である。 比較例19の樹脂組成物において、100個の(a)成分を含む相のうち10個以上で75nm以上の長さの線状の(c)混和剤を含む相が(a)成分を含む相の内側に含まれている状態ではない状態で分散している様子をTEMで観察した画像である。 比較例3の樹脂組成物において、100個の(a)成分を含む相のうち10個以上で75nm以上の長さの線状の(c)混和剤を含む相が(a)成分を含む相の内側に含まれている状態ではない状態で分散している様子をTEMで観察した画像である。
 以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」という。)について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
[樹脂組成物]
 本実施形態の樹脂組成物は、(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂、(b)ポリプロピレン、(c)混和剤、(d)ガラス繊維、(e)ハイドロタルサイト様化合物を含む組成物である。
 本実施形態の樹脂組成物は、上記構成をとることにより、無機フィラー添加時においても、耐水性に優れたポリプロピレン/ポリフェニレンエーテル樹脂組成物を得ることができ、更には、成形品の耐水性、耐熱性、耐衝撃性、剛性、振動疲労特性の並立が可能である。
[(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂]
 本実施形態における(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂の具体的な例としては、例えば、ポリ(2,6-ジメチル-1,4-フェニレンエーテル)、ポリ(2-メチル-6-エチル-1,4-フェニレンエーテル)、ポリ(2-メチル-6-フェニル-1,4-フェニレンエーテル)、ポリ(2,6-ジクロロ-1,4-フェニレンエーテル)等が挙げられ、更に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あるような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)のごときポリフェニレンエーテル共重合体も挙げられる。これらの中でも特に好ましいポリフェニレンエーテルとしては、ポリ(2,6-ジメチル-1,4-フェニレンエーテル)、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、又はこれらの混合物である。
 (a)成分の製造方法は公知の方法で得られるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、米国特許第3306874号明細書、同第3306875号明細書、同第3257357号明細書及び同第3257358号明細書、特開昭50-51197号公報、特公昭52-17880号公報及び同63-152628号公報等に記載された製造方法等が挙げられる。
 本実施形態における(a)成分の還元粘度(0.5g/dLクロロホルム溶液、30℃、ウベローデ型粘度管で測定)の好ましい範囲の下限値は、0.30dL/gであり、より好ましくは0.032dL/gであり、更に好ましくは0.035dL/gである。また、当該還元粘度の好ましい範囲の上限値は0.80dL/gであり、より好ましくは0.75dL/g、更に好ましくは0.55dL/gである。(a)ポリフェニレンエーテルの還元粘度がこの範囲にあると、耐衝撃性、耐熱性等の特性に優れ好ましい。
 本実施形態の(a)成分においては、2種以上の還元粘度の異なるポリフェニレンエーテルをブレンドしたものであっても使用することができる。
 また、ポリフェニレンエーテルの安定化の為、公知の各種安定剤も好適に使用することができる。安定剤の例としては、酸化亜鉛、硫化亜鉛等の金属系安定剤、ヒンダードフェノール系安定剤、リン系安定剤、ヒンダードアミン系安定剤等の有機安定剤であり、これらの好ましい配合量は、(a)成分100質量部に対して5質量部未満である。
 さらに、ポリフェニレンエーテルに添加することが可能な公知の添加剤等も(a)成分100質量部に対して10質量部未満の量で添加しても構わない。
[(b)ポリプロピレン系樹脂]
 (b)ポリプロピレン系樹脂としては、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。
 結晶性プロピレン-エチレンブロック共重合体としては、特に限定されることなく、例えば、結晶性プロピレン単独重合体部分とプロピレン-エチレンランダム共重合体部分とを有するもの等が挙げられる。
 (b)成分のメルトマスフローレート(以下、「MFR」ともいう)は、樹脂組成物について、燃焼時のドローダウンを抑制し、流動性と機械的強度とのバランスを高める観点から、0.1g/10分以上であることが好ましく、0.3g/10分以上であることが更に好ましく、0.5g/10分以上であることが特に好ましく、また、15g/10分以下であることが好ましく、6g/10分以下であることが更に好ましく、3g/10分以下であることが特に好ましい。
 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。
 (b)成分の製造方法としては、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。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。
 (b)成分の製造方法の中でも、特に、結晶性プロピレン-エチレンブロック共重合体の製造方法としては、特に限定されることなく、例えば、結晶性プロピレン単独重合体部分を得る第一工程と、該結晶性プロピレン単独重合体部分と、エチレン及び必要に応じて加えられる他のα-オレフィンと、を共重合することによって、結晶性プロピレン単独重合体部分と結合したプロピレン-エチレンブロック共重合体部分を得る第二工程と、を含む方法等が挙げられる。ここで、他のα-オレフィンとしては、特に限定されることなく、例えば、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン等が挙げられる。
 本実施形態では、(a)成分と(b)成分と合計含有量としては、本実施形態の樹脂組成物を100質量%とした場合、樹脂組成物の耐衝撃性及び生産安定性の観点から、30質量%以上であり、35質量%以上であることが好ましく、40質量%以上であることが更に好ましく、また、80質量%以下であり、75質量%以下であることが好ましく、70質量%以下であることが更に好ましい。
[(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂と(b)ポリプロピレンとの量比]
 本実施形態において、(a)成分と(b)成分との好ましい含有量比率は、(a)成分と(b)成分の総量を100質量部としたときに、(a)成分の含有量が10~70質量部、(b)成分の含有量が30~90質量部である。より好ましくは、(a)成分の含有量が10~60質量部であり、(b)成分の含有量が40~90質量部であり、更に好ましくは、(a)成分の含有量が10~50質量部であり、(b)成分の含有量が50~90質量部の範囲内である。(a)成分と(b)成分との含有比がこの範囲であると、耐衝撃性、耐熱性、引張強度のバランスに優れ好ましい。
 なお、樹脂組成物中のこれらの比率は、フーリエ変換型赤外分光(FT-IR)を用いて検量線法により求めることができる。
[(c)混和剤]
 本実施形態の樹脂組成物は、(c)混和剤を含有することにより、(b)成分を含むマトリックス相と、(a)成分を含む分散相とを形成することができる。これにより、得られる樹脂組成物の耐熱クリープ性を、一層向上させることができる。
 (c)成分としては、(a)成分に対する相溶性が高いセグメントブロック鎖と、(b)成分に対する相溶性が高いセグメントブロック鎖と、を有する共重合体であることが好ましい。相溶性が高いとは、相分離しない状態であればよい。
 (a)成分に対する相溶性が高いセグメントブロック鎖としては、例えば、ポリスチレンブロック鎖、ポリフェニレンエーテルブロック鎖等が挙げられる。
 (b)成分に対する相溶性が高いセグメントブロック鎖としては、例えば、ポリオレフィンブロック鎖、エチレンとα-オレフィンとの共重合体エラストマーブロック鎖等が挙げられる。
 なお、本明細書において、(c)成分は、(a)成分及び(b)成分の範囲に含まれないものとする。
 (c)成分としては、例えば、水素添加ブロック共重合体、ポリスチレンブロック鎖-ポリオレフィンブロック鎖を有する共重合体、及びポリフェニレンエーテルブロック鎖-ポリオレフィンブロック鎖を有する共重合体からなる群より選ばれる1種以上が挙げられる。これらの中でも、熱安定性に一層優れる観点から、水素添加ブロック共重合体が好ましい。(c)成分は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
 上記水素添加ブロック共重合体としては、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックaと、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た水素添加ブロック共重合体等が挙げられる。
 水素添加ブロック共重合体の好ましい具体例としては、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-ビニル結合量及び3,4-ビニル結合量の総量が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、を含む水素添加ブロック共重合体であることが好ましい。重合体ブロックbにおける共役ジエン化合物の1,2-ビニル結合量及び3,4-ビニル結合量の総量は、ポリフェニレンエーテル系樹脂との相溶性の観点及び振動疲労特性の観点から、30~90%であることが好ましい。
 重合体ブロックaは、ビニル芳香族化合物のホモ重合体ブロック、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であることが好ましい。
 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、重合体ブロックa中に、ビニル芳香族化合物単位を、50質量%を超えて含有することをいう。そして、成形流動性、耐衝撃性、ウェルド及び外観に一層優れる観点から、重合体ブロックa中にビニル芳香族化合物単位を70質量%以上含有することが好ましい。
 重合体ブロックaを構成するビニル芳香族化合物としては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、p-tert-ブチルスチレン、ジフェニルエチレン等が挙げられる。中でも、スチレンが好ましい。
 これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。
 重合体ブロックaの数平均分子量は、特に限定されないが、15,000以上であることが好ましい。また、50,000以下であることが好ましい。重合体ブロックaの数平均分子量を上記範囲とすることにより、本実施形態の樹脂組成物の耐衝撃性をより優れたものとできる。
 重合体ブロックaの数平均分子量の測定は、GPC(移動相:クロロホルム、標準物質:ポリスチレン)によって行うことができる。
 重合体ブロックbは、共役ジエン化合物のホモ重合体ブロック、又は共役ジエン化合物とビニル芳香族化合物とのランダム共重合体ブロックであることが好ましい。
 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、重合体ブロックb中に共役ジエン化合物単位を、50質量%を超えて含有することをいう。そして、成形流動性、耐衝撃性、ウェルド及び外観に一層優れる観点から、重合体ブロックb中に共役ジエン化合物単位を70質量%以上含有することが好ましい。
 重合体ブロックbを構成する共役ジエン化合物としては、例えば、ブタジエン、イソプレン、1,3-ペンタジエン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン等が挙げられる。中でもブタジエン、イソプレン及びこれらの組み合わせが好ましい。
 これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
 重合体ブロックbのミクロ構造(共役ジエン化合物の結合形態)については、重合体ブロックを構成する共役ジエン化合物に含まれるビニル結合量の総量に対する、1,2-ビニル結合量及び3,4-ビニル結合量の総量(以下、「全ビニル結合量」と称する場合がある。)は、30~90%であることが好ましく、45~90%であることがより好ましく、65~90%であることが更に好ましい。
 重合体ブロックbにおける共役ジエン化合物の全ビニル結合量を上記範囲とすることで、ポリプロピレン系樹脂との相溶性が一層優れる。特に、全ビニル結合量を30%以上とすることで、樹脂組成物中の(a)成分の分散性を一層優れたものにできる。全ビニル結合量を90%以下とすることで、(a)成分の優れた分散性を維持しながら、経済性にも優れる。
 特に、重合体ブロックbがブタジエンを主体とする重合体ブロックである場合には、重合体ブロックbにおけるブタジエンの全ビニル結合量が65~90%であることが好ましい。
 全ビニル結合量は、赤外分光光度計によって測定することができる。算出方法は、Analytical Chemistry,Volume21,No.8,August 1949に記載の方法に準じて行うことができる。
 (c)成分は、重合体ブロックaと、重合体ブロックbとを少なくとも含むブロック共重合体の水素添加ブロック共重合体であることが好ましい。(c)成分における重合体ブロックaを「a」、重合体ブロックbを「b」と表すと、(c)成分としては、例えば、a-b、a-b-a、b-a-b-a、(a-b-)4Si、a-b-a-b-a等の構造を有する、ビニル芳香族化合物-共役ジエン化合物ブロック共重合体の水素添加物が挙げられる。(a-b-)4Si中のSiとは、四塩化ケイ素、四塩化スズ等といった多官能カップリング剤の反応残基、又は多官能性有機リチウム化合物等の開始剤の残基等である。
 重合体ブロックaと重合体ブロックbとを含むブロック共重合体の分子構造は、特に限定されず、例えば、直鎖状、分岐状、放射状、又はこれらの任意の組み合わせのいずれであってもよい。
 重合体ブロックa及び重合体ブロックbは、それぞれの重合体ブロックにおける分子鎖中のビニル芳香族化合物又は共役ジエン化合物の分布が、ランダム状、テーパード状(分子鎖に沿ってモノマー成分が増加又は減少するもの)、一部ブロック状、又はこれらの任
意の組み合わせのいずれであってもよい。
 重合体ブロックa又は重合体ブロックbのいずれかが繰り返し単位中に2個以上ある場合は、それら2個以上の重合体ブロックは、それぞれ同一構造であってもよいし、異な構造であってもよい。
 (c)成分の水素添加ブロック共重合体は、成形流動性、耐衝撃性、ウェルド及び外観に一層優れる観点から、水素添加前のブロック共重合体中に含まれるビニル芳香族化合物に由来する構成単位が、20~95質量%であることが好ましい。上記構成単位の含有量の下限は、30質量%以上、40質量%以上、50質量%以上、60質量%以上としてもよく、また、上限は85質量%以下、75質量%以下、65質量%以下、55質量%以下としてもよい。
 なお、ビニル芳香族化合物に由来する構成単位の含有量は、紫外線分光光度計によって測定することができる。
 水素添加前のブロック共重合体の数平均分子量(Mn)は、5,000~1,000,000であることが好ましい。数平均分子量(Mn)の下限は、10,000以上、20,000以上、40,000以上、60,000以上としてもよく、また、上限は、800,000以下、500,000以下、200,000以下、100,000以下、80,000以下としてもよい。
 なお、数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC、移動相:クロロホルム、標準物質:ポリスチレン)によって測定できる。
 水素添加前のブロック共重合体の分子量分布は、10以下であることが好ましい。分子量分布は、GPC(GPC、移動相:クロロホルム、標準物質:ポリスチレン)によって測定した、数平均分子量(Mn)に対する重量平均分子量(Mw)の比(Mw/Mn)の比を求めることによって算出できる。
 (c)成分中の共役ジエン化合物に由来する二重結合の水素添加率は、特に限定されないが、耐熱性に一層優れる観点から、50%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、90%以上であることが更に好ましい。
 なお、水素添加率は、NMRによって測定できる。
 (c)成分の水素添加ブロック共重合体の製造方法は、特に限定されず、公知の製造方法を採用してもよい。例えば、特開昭47-011486号公報、特開昭49-066743号公報、特開昭50-075651号公報、特開昭54-126255号公報、特開昭56-010542号公報、特開昭56-062847号公報、特開昭56-100840号公報、特開平02-300218号公報、英国特許第1130770号明細書、米国特許第3281383号明細書、米国特許第3639517号明細書、英国特許第1020720号明細書、米国特許第3333024号明細書及び米国特許第4501857号明細書等に記載の製造方法が挙げられる。
 (c)成分の水素添加ブロック共重合体は、上記した水素添加ブロック共重合体を、α,β-不飽和カルボン酸又はその誘導体(エステル化合物や酸無水物化合物)でグラフト化又は付加させた、変性水素添加ブロック共重合体であってもよい。
 変性水素添加ブロック共重合体は、ラジカル発生剤の存在下又は非存在下に、溶融状態、溶液状態又はスラリー状態で、80~350℃の範囲で、上記した水素添加ブロック共重合体とα,β-不飽和カルボン酸又はその誘導体とを反応させることによって得られる。この場合、α,β-不飽和カルボン酸又はその誘導体が0.01~10質量%の割合で水素添加ブロック共重合体にグラフト化又は付加していることが好ましい。更に、上記の水素添加ブロック共重合体と変性水素添加ブロック共重合体との任意の割合の混合物であってもよい。
 本実施形態における(c)成分の含有量としては、本実施形態の樹脂組成物を100質量%とした場合、樹脂組成物の耐衝撃性の観点から、2質量%以上であり、5質量%以上であることが好ましく、7質量%以上であることが更に好ましく、また、30質量%以下であり、25質量%以下であることが好ましく、15質量%以下であることが更に好ましい。
[(d)無機フィラー]
 本実施形態で用いられる表面処理された無機フィラー(d)(以下、単に(d)成分ともいう。)としては、特に限定されることなく、公知のものを使用することができ、繊維状フィラー、板状フィラーが好ましい。
 繊維状フィラーとしては、これらに限定されないが、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、チタン酸カリウムウィスカー等のウィスカー類、ケイ酸カルシウム(ワラストナイト)等が挙げられる。
 板状フィラーとしては、これらに限定されないが、例えば、ガラスフレーク、マイカ、タルク等が挙げられる。
 剛性、耐水性の観点より、上記フィラーの中でも、ガラス繊維が最も好ましい。
 これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
 無機フィラーに対する表面処理としては、特に限定されることなく、例えば、シラン系やチタネート系等の種々のカップリング剤を用いた表面処理が挙げられる。
 特に、酸官能基を含む表面処理剤に含むと、耐水性の観点より好ましい。
 また、樹脂と表面処理された無機フィラーとの密着性を高めて、樹脂組成物の振動疲労特性及び耐衝撃性を高める観点から、アミノシランやエポキシシラン等のシラン系カップリング剤を用いた表面処理が好ましい。
 酸官能基を含むかどうかの判断は、ガラス繊維の表面処理剤をクロロホルム中に抽出し、Py-GC/MSにて測定した場合に酸由来のピークが検出されるかどうかで判断することができる。特に、カルボン酸由来のピークが検出されるガラス繊維を使用することが、耐水性の観点より好ましい。
 酸官能基を含む化合物を構成する酸としては、不飽和カルボン酸又はその誘導体としては、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アクリル酸、テトラヒドロフタル酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸等の不飽和カルボン酸等が挙げられ、また、その誘導体としては、例えば無水物、酸ハライド、アミド、イミド、エステル等が挙げられる。具体的には無水マレイン酸、無水酢酸、無水コハク酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジメチル、マレイミド、グリシジルマレエート等が例示される。
 表面処理に用いるシラン系のカップリング剤(シランカップリング剤)は、特に限定されないが、好ましくは、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシランである。
 無機フィラーに対する表面処理の方法としては、例えば、無機フィラーがガラス繊維である場合、繊維状の無機フィラーを紡糸して収束する際に、表面にサイジング剤とともにシランカップリング剤を塗布し、その後乾燥させる方法が挙げられる。無機フィラーが短繊維状や粉末状である場合、これらのフィラーをシランカップリング剤溶液に含浸し、その後乾燥させる方法等が挙げられる。ここで、乾燥時の温度としては、100℃以上が好ましい。
 無機フィラーが繊維状でフィラーである場合は、無機フィラーメーカーから納入される際(押出機で混練前)には、2mm以上の繊維長を有する。
 無機フィラーが繊維状でフィラーである場合は、耐水性の観点より平均繊維径が20μm以下のものが好ましく、更に5~15μmのものが機械特性ならびに寸法特性のバランスの観点から好ましく、12~14μmのものが最も好ましい。
 なお、平均繊維径は、繊維状フィラーを走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察することによって測定される、繊維状フィラー1本当たりの平均繊維径をいい、任意の10本についての平均としてよい。
 無機フィラーが板状フィラーである場合、フィラーの補強効果を十分に得る観点から、板の平均板径(R)の平均厚み(H)に対する割合(R/H)が、5以上であることが好ましく、10以上であることが更に好ましく、20以上であることが特に好ましい。
 前述の(d)成分の含有量としては、本実施形態の樹脂組成物を100質量%とした場合、樹脂組成物の溶融流動性、振動疲労特性、耐熱性、成形品の表面外観、成形品の比重の観点から、5質量%以上であり、7質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることが更に好ましく、また、50質量%未満であり、40質量%以下であることが好ましく、35質量%以下であることが更に好ましい。
[(e)ハイドロタルサイト様化合物]
 前記ハイドロタルサイト様化合物としては、特開昭60-1241号公報及び特開平9-59475号公報等に記載されているハイドロタルサイト類、例えば、下記式で表されるハイドロタルサイト化合物等が使用できる。
 [M2+ 1-x3+ (OH)x+[An- x/n・mHO]x-
(式中、M2+はMg2+、Mn2+、Fe2+、Co2+等の二価金属イオンを示し、M3+はAl3+、Fe3+、C3+等の三価金属イオンを示す。An-はCO 2-、OH、HPO 2-、SO 2-等のn価(特に1価又は2価)のアニオンを示す。xは、0<x<0.5であり、mは、0≦m<1である。)
 ハイドロタルサイト様化合物は、天然のものでも合成のものでもよい。
 ハイドロタルサイト様化合物は、焼成を行い化学構造中のOH量を減少させた焼成ハイドロタルサイトであってもよい。
 また、ハイドロタルサイト様化合物は、表面処理が施されていてもよい。
 ハイドロタルサイト様化合物を添加することで、樹脂組成物の耐水性が大きく向上する。
 なお、ハイドロタルサイト様化合物は、「DHT-4A」、「DHT-4A-2」、「アルカマイザー」、「KW-2200」等として協和化学工業(株)から入手可能である。
 ハイドロタルサイト様化合物は樹脂中に均一に分散することが好ましく、耐衝撃性の観点よりハイドロタルサイト様化合物の平均粒径が1nm以上2μm以下であることが好ましく、1nm以上1.5μm以下であることがより好ましく、1nm以上1.0μm以下であることがより好ましい。
 なお、平均粒径は、成形片を走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察することによって測定される、ハイドロタルサイト様化合物の1粒子当たりの平均粒径をいい、1粒子ごとに測定される長径と短径との平均を任意の10個の粒子について平均した値としてよい。
 本実施形態における(e)成分の含有量としては、本実施形態の樹脂組成物を100質量%とした場合、樹脂組成物の耐水性及び振動疲労特性の観点から、0.01質量%以上であり、0.03質量%以上であることが好ましく、0.05質量%以上であることが更に好ましく、また、20質量%以下であり、15質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることが更に好ましい。
[(f)不飽和カルボン酸で変性されたポリオレフィン]
 後述するフィラーと上記したマトリックスを形成するポリプロピレン系樹脂との密着性を改善する目的で、上記ポリプロピレン系樹脂のほかに、ポリオレフィン系樹脂とα,β-不飽和カルボン酸又はその誘導体とをラジカル発生剤の存在下、非存在下で溶融状態、溶液状態で30~350℃の温度下で反応させることによって得られる公知の変性(該α,β-不飽和カルボン酸又はその誘導体が0.01~10重量%グラフト又は付加)ポリオレフィン系樹脂を用いてもよく、更に上記したポリプロピレン系樹脂と該変性ポリオレフィン系樹脂の任意の割合の混合物であってもかまわない。
 ポリオレフィン系樹脂とは、ポリプロピレンやポリエチレン、エチレンプロピレン共重合体等が挙げられ、モノマーにオレフィンを含む樹脂であれば特に限定されない。
 ポリオレフィン系樹脂の変性剤として用いるα,β-不飽和カルボン酸又はその誘導体としては、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アクリル酸、テトラヒドロフタル酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸等の不飽和カルボン酸等が挙げられ、また、その誘導体としては、例えば無水物、酸ハライド、アミド、イミド、エステル等が挙げられる。具体的には無水マレイン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジメチル、マレイミド、グリシジルマレエート等が例示される。これらの中では無水物が好ましく、特に無水マレイン酸がより好ましい。
 ラジカル発生剤としては、通常、有機又は無機過酸化物等があり、例えば、tーブチルパーオキシベンゾエート、tーブチルハイドロパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、過酸化カリウム、過酸化水素等が挙げられる。
 (f)不飽和カルボン酸で変性されたポリオレフィンの数平均分子量(Mn)は、20,000~100,000であることが好ましく、25,000~95,000であることがより好ましく、30,000~95,000であることが更に好ましい。
 なお、数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC、移動相:クロロホルム、標準物質:ポリスチレン)によって測定できる。
 本実施形態では、(d)成分(無機フィラー)と(a)成分(ポリフェニレンエーテル系樹脂)とが密着しやすくなると、樹脂組成物が優れた耐衝撃性及び振動疲労特性を示す。
 しかしながら、無機フィラーの表面は、樹脂や他の物質との接着強度が低く、無機フィラーが樹脂に均一に混合された状態であっても、無機フィラーと樹脂の界面強度が極めて低く、無機フィラーの添加による組成物の強度改良の効果が十分に得られないことがある。
 この強度改良の効果を高めるためには、樹脂と無機フィラーとを化学結合で結びつけることが望ましい。
 しかしながら、無機フィラーの表面は極めて化学反応性が低いため、無機フィラーそのままではかかる化学反応を生じさせることが困難な可能性がある。
 そこで、無機フィラーに表面処理を施しつつ、また、(f)不飽和カルボン酸で変性されたポリオレフィンを併用する。これにより、(f)成分を介した無機フィラーの表面と樹脂との化学結合が可能となり、(d)成分(無機フィラー)と(a)成分(ポリフェニレンエーテル系樹脂)とが密着しやすくなるため、樹脂組成物が優れた耐衝撃性及び振動疲労特性を示すようになる。
 ここで、無機フィラーと表面処理剤とは水存在下で分解しやすく、強度低下に繋がりやすい場合がある。
 ここで前述したハイドロタルサイト様化合物の添加や、酸官能基を含む化合物を表面処理剤に含む(d)成分を使用すると、水存在下での分解・物性低下を抑えることができ、優れた耐衝撃性及び振動疲労特性を得ることが可能となる。
 特に、(d)成分(無機フィラー)としては強度やコストの観点からガラス繊維であることが好ましい。この場合には、ガラス繊維の表面に存在するSi-OH基にシラン系化合物を反応させるシランカップリング処理をガラス繊維に施すことで、(f)成分を介したガラス繊維の表面と樹脂との化学結合が可能となる。ガラス繊維を用いた場合、Si-OH基とシラン系化合物との縮合反応による生成物が水存在下で分解しやすいという問題がある。上述のとおり、ハイドロタルサイト様化合物の添加や、酸官能基を含む化合物を表面処理剤に含む(d)成分の添加により、この問題を解決することが可能となる。
 本実施形態における(f)成分の含有量としては、本実施形態の樹脂組成物を100質量%とした場合、樹脂組成物の耐衝撃性及び振動疲労特性の観点から、0.1質量%以上であり、0.2質量%以上であることが好ましく、0.5質量%以上であることが更に好ましく、また、20質量%以下であり、15質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることが更に好ましい。
[リン系化合物]
 本実施形態においては、樹脂組成物にリン系化合物を含めてもよい。
 リン系化合物としては、例えば、有機リン化合物、赤リン、無機系リン酸塩等が挙げられる。
 有機リン化合物としては、有機性置換基(本実施形態においては、P-C結合及びP-O-C結合を有するものを含む)を有したリン化合物であれば、特に限定されないが、リン酸エステル類(以下、「ホスフェート類」とも記載する)、亜リン酸エステル類(以下、「ホスファイト類」とも記載する)、ホスホナイト類が挙げられる。
 より具体的には、ホスフェート類としては、難燃剤として使用されている、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリプロピルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリペンチルホスフェート、トリヘキシルホスフェート、トリシクロヘキシルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、ジクレジルフェニルホスフェート、ジメチルエチルホスフェート、メチルジブチルホスフェート、エチルジプロピルホスフェート、ヒドロキシフェニルジフェニルホスフェート等のリン酸エステル化合物;これらを各種置換基で変性した変性リン酸エステル化合物;各種の縮合タイプの縮合リン酸エステル系化合物が挙げられる。
 ホスファイト類としては、リン系酸化防止剤としても使用されている、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]ウンデカン等の亜リン酸エステル類が挙げられる。
 ホスホナイト類としては、例えば、テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)4,4’-ビフェニレンジホスホナイトやテトラキス(2,4-ジ-tert-ブチル-5メチルフェニル)4,4’-ビフェニレンジホスファイト等が挙げられる。
 本実施形態において、樹脂組成物に含まれるリン元素は、耐水性及び振動疲労特性の観点から、樹脂組成物を100質量%とした場合、0.3質量%以下であることが好ましく、0.2質量%以下であることが更に好ましく、0.1質量%以下であることが特に好ましい。
 樹脂組成物中のリン元素含有量の測定方法としては、例えば、予め乾燥処理を施した熱可塑性樹脂組成物0.25gを、クリーンルーム内でフッ素樹脂容器にて精秤し、そこに硫酸及び硝酸を加えてマイクロウェーブ分解装置で加圧酸分解して分解液を得る。この分解液25mLを秤量して測定溶液とする測定溶液を、ICP質量分析装置(コバルトを内部標準)に用いて絶対検量線法にて測定する方法が挙げられる。より具体的には、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。
[着色剤]
 本実施形態において、樹脂組成物の着色方法には特に制限はなく、公知の有機系染顔料、及び無機顔料から選ばれる1種以上の着色剤を使用することができる。
 有機染顔料としては、例えば、アゾレーキ顔料、ベンズイミダゾロン顔料、ジアリリド顔料、縮合アゾ顔料等のアゾ系顔料、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、等のフタロシアニン系顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料、キナクリドン顔料、ペリレン顔料、アントラキノン顔料、ペリノン顔料、ジオキサジンバイオレット等の縮合多環系顔料、アジン系顔料、カーボンブラック等が挙げられる。
 このうち、カーボンブラックとしては、ジブチルフタレート(DBP)吸収量が250mL/100g未満、好ましくは150mL/100g未満、且つ窒素吸着比表面積900m2/g未満、更に好ましくは400m2/g未満であることが好ましい。これらがこの範囲にあると、着色性、機械的強度、難燃性に特に優れた組成物を得ることができる。ここでいうDBP吸収量、及び窒素吸着比表面積とは、それぞれASTM D2414、JIS K6217に定められた方法で測定した値を言う。
 アジン系染料としては、例えばカラーインデックスにおけるソルベントブラック5(C.I.50415、CAS No.11099-03-9)、ソルベントブラック7(C.I.50415:1、CAS No.8005-20-5/101357-15-7)、アシッドブラック2(C.I.50420、CAS No.8005-03-6/68510-98-5)が挙げられる。
 無機顔料としては、例えば酸化チタン、酸化亜鉛、酸化クロム等の酸化鉄を除く金属酸化物、チタンイエロー、コバルト青、群青等の複合金属酸化物等が挙げられる。
 上記着色剤の好ましい添加量は、樹脂組成物全体を100質量%としたときに、カーボンブラックは2質量%以下、アジン系染料は2質量%以下、無機顔料は8質量%以下である。より好ましい量は、カーボンブラックは1質量%以下、アジン系染料は1質量%以下、 無機顔料は5質量%以下である。
 上記添加量で添加することで、耐衝撃性や機械特性のバランスを良好に保つことができる。また、難燃性が必要な用途の場合は、難燃性の観点より、上記添加量が好ましい。
[その他の添加剤]
 本実施形態では、上記した成分のほかに、本実施形態の効果を損なわない範囲で必要に応じてその他の無機充填材、添加剤成分を任意の段階で添加することができる。
 添加剤成分の例としては、ポリエステル、ポリオレフィン等の他の熱可塑性樹脂、可塑剤(低分子量ポリオレフィン、ポリエチレングリコール、脂肪酸エステル類等)及び、帯電防止剤、核剤、流動性改良剤、補強剤、各種過酸化物、展着剤、銅系熱安定剤、ヒンダードフェノール系酸化劣化防止剤に代表される有機系熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等である。
 これらの成分の具体的な好ましい添加量は、樹脂組成物全体を100質量%としたときに、それぞれ、15質量%以下であり、より好ましくは13質量%以下であり、更に好ましくは10質量%以下である。
[樹脂組成物のモルホロジー]
 本実施形態の樹脂組成物におけるモルホロジー(分散形態)としては、耐薬品性発現の観点から、(b)成分相がマトリックス相、(a)成分相が分散相となっていることが好ましく、(b)成分相がマトリックス相、(a)成分相が分散相となっていることが更に好ましい。
 (a)成分相は、(a)成分を含むものであり、例えば、(a)成分と(c)成分とを含む成分から構成されていてもよいし、(a)成分と(c)成分と(d)成分とを含む成分から構成されていてもよく、(a)成分からなっていてもよい。
 (b)成分相は、(b)成分を含むものであり、(b)成分と(d)成分とを含む成分から構成されていてもよいし、(b)成分と(d)成分と(e)成分とを含む成分から構成されていてもよく、(b)成分からなっていてもよい。
 なお、樹脂組成物のモルホロジーは、透過型電子顕微鏡(TEM)等により観察することができる。
 特に(a)成分相は、平均短軸径が2μm以下で分散していることが好ましい。また、(a)成分相の平均短軸径が10nm以上1μm以下で分散することが耐衝撃性の観点から、より好ましい。
 また、平均長軸径/平均短軸径が1~10で分散していることが好ましい。
 なお、平均短軸径及び平均長軸径は、透過型電子顕微鏡(TEM)等による観察により求めることができる。
 (c)成分は、(a)成分相に包含されているだけでなく、(a)成分相の周りを(c)成分で囲うモルホロジーをとることで、(a)成分相に含まれる(a)成分が、熱的に一層安定な分散状態をとることができ、耐衝撃性の観点より好ましい。
 更には、100個の(a)成分を含む相のうち10個以上において、75nm以上の長さの線状の(c)成分を含む相が、(a)成分を含む相の内側に含まれている状態で分散することが、耐衝撃性の観点より好ましい。このような分散状態であることで耐衝撃性が向上する理由は定かではないが、比較的耐衝撃性の劣る(a)成分相中に耐衝撃性に優れた(c)成分が含まれるモルホロジーとなることで、樹脂組成物の耐衝撃性が向上するものと推定される。
 ここでいう、(a)成分を含む相の内側に含まれた75nm以上の長さの線状の(c)成分を含む相とは、四酸化ルテニウムで(b)成分及び(c)成分を染色して観察したTEM画像において、(a)成分より相対的に黒く染色される線状の相であって、(a)成分を含む相中に存在しており、更にはその存在場所が(a)成分を含む相と(b)成分を含む相との界面以外にある相のことを意味する。
 この時、分散相の中に(b)成分を含むものについては、分散相同士が融合しているがために、(a)成分より相対的に黒く染色されている可能性があるので、「(a)成分を含む相の内側に含まれた75nm以上の長さの線状の(c)成分を含む相」からは除外して考える。
 更にこの時、(a)成分を含む相と(b)成分を含む相との界面に存在しない(c)成分を含む相は全て上記範囲に含み、この(c)成分を含む相が(a)成分を含む相と(b)成分を含む相との界面に存在する(c)成分を含む相と繋がっていても、(a)成分を含む相中に含まれた(c)成分を含む相とする。
 線状の(c)成分を含む相の長さを測る際には、(a)成分を含む相と(b)成分を含む相との界面に存在する(c)成分を含む相は除き、界面から離れて伸びている(c)成分を含む相の長さを、(a)成分を含む相中に含まれた(c)成分を含む相の長さとする。
 線状の(c)成分を含む相は、屈曲あるいは分岐して形成されていてもよく、円弧を描いていてもよく、また二股以上に分かれたり、連結を繰り返したりしていてもよい。この場合、一つの(a)成分を含む相中の、界面から離れて伸びている(c)成分を含む相の長さの合計を、(a)成分を含む相中に含まれた(c)成分を含む相の長さとする。
 具体例として、100個の(a)成分を含む相のうち10個以上において、75nm以上の長さの線状の(c)成分を含む相が含まれている状態を図1に示す。なお、図1は、後述の実施例2の樹脂組成物についての画像である。
 ここで、図1は、(a)成分を含む相の内側に含まれる線状の(c)成分を含む相を、四酸化ルテニウムで(b)成分及び(c)成分を染色してTEMを用いて観察した画像である。図1において、うすい灰色に染色された部分が(a)成分を含む相であり、最も色の薄い部分が(b)成分を含む相であり、濃い灰色あるいは黒色に染色された部分が(c)成分を含む相である。
 上記線状の(c)成分を含む相の長さとしては、耐衝撃性の観点より、75nm以上の長さであることが好ましい。
 また、上記(a)成分を含む相の内側に含まれる線状の(c)成分を含む相の幅としては、一層優れた振動疲労特性が得られる観点から、1~1000nmが好ましく、より好ましくは1~500nmである。
 上記数値は、樹脂組成物の任意の断面をTEMで観察した画像において、任意の100個の(a)分散成分相中に存在する線状の(c)成分を観察した平均値とする。
 モルホロジーを上述のように制御する方法としては、例えば、(c)成分のビニル含有量、各ブロック部分の構造、及び分子量を調整する方法、(a)成分の分子量を適宜調整する方法、ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)とポリプロピレン系樹脂(b)の配合比を調整する方法、及び、ポリプロピレン系樹脂(b)を複数の原料供給口から分割して押出機に供給する方法等が挙げられる。この中でも、(c)成分のビニル含有量と分子量を調整することが最も有効である。
 例えば、より具体的には、(c)成分のビニル含有量を高くすれば、モルホロジーを好適にすることができる傾向にあるが、高すぎる場合には添加量の調整が必要となる場合がある。ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)とポリプロピレン系樹脂(b)との合計に対する(a)成分の割合を大きくし過ぎると、(a)成分がマトリックスとなり、モルホロジーが好ましいものとならない傾向がある。
 続いて、モルホロジー画像を得るための条件及び得られた画像の画像処理方法について説明する。
 ウルトラミクロトームを用いて超薄切片を作成した後、四酸化ルテニウムで(b)成分及び(c)成分を染色した試験片を、透過型電子顕微鏡(商品名「HT7700」、日立ハイテクノロジーズ社製)を用いて、撮影倍率1万倍、加速電圧100.0kVの設定で撮影を行う。取得された観察像から(a)成分相(分散相)を100個以上含まれるように視野を選択する。
 次いで、得られたモルホロジー画像(印刷紙)をスキャナー(装置:RIKOH MPC5503、条件:フルカラー印画紙写真、解像度300dpi)を用いて取り込み、デジタル化した。画像解析ソフトはImage Pro10を使用して、デジタル化した画像をImage Pro10に搭載されているAuto条件にて二値化処理し2階調変換(白/黒)する。上述のように相対的に白~灰色である(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂及び(b)ポリプロピレン系樹脂、に対し、(c)混和剤は相対的に黒色であるため、見分けることができる。
 得られた2値化処理画像から、任意に(a)成分を含む相(分散相)を100個選択し、(a)成分を含む相の平均長軸径、平均短軸径を測定し、(a)成分を含む相の内側に含まれる(c)成分を含む相の長さ、幅を測定する。
 本実施形態において、上記測定の結果として、3枚のモルホロジー画像から得た結果を平均した値を用いるものとする。
 また、モルホロジー画像内には、測定断面等に生じる欠点(ウルトラミクロトーム等による断面作製時の傷や樹脂に内在する空隙等)が写り込むことがあるが、2値化処理する画像範囲は、そのような部分を含まないように選択するものとする。
 本実施形態の樹脂組成物のメルトマスフローレートは、1~20g/10minであることが好ましく、より好ましくは2~20g/10minであり、さらに好ましくは3~20g/10minである。
 なお、メルトマスフローレートは、ISO1133に準じて、250℃、荷重10.0kgで測定した値をいう。
[樹脂組成物の製造方法]
 本実施形態の樹脂組成物は、前述の成分(a)~成分(e)、必要に応じて、成分(f)やその他の成分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(a)~成分(e)、必要に応じて、成分(f)やその他の成分を溶融混練することができる限り、特に限定されない。
 本実施形態の樹脂組成物の好適な製造方法は、成分(a)の全量、並びに、成分(b)及び成分(c)の全部又は一部を溶融混練して、混練物を得る工程(1-1)と、
 該工程(1-1)で得られた混練物に対して、成分(b)及び成分(c)の残部(但し、工程(1-1)で成分(b)及び成分(c)の全部を用いた場合を除く)を添加し、更に溶融混練して、混練物を得る工程(1-2)と、
 該工程(1-2)で得られた混練物に対して、成分(d)の全量を添加し、更に溶融混練する工程(1-3)と、を含む。
 成分(e)の添加工程は、工程(1-1)、工程(1-2)、工程(1-3)のいずれかでよく、単独で添加してもよく、分割して添加してもよい。成分(f)についても同様である。
 本実施形態の樹脂組成物の好適な製造方法は、多段階で溶融混練する方法としてもよい。なお、多段階とは、2段階以上であれば、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(a)の全量、成分(b)の一部、成分(c)の全量、成分(e)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、成分(b)の残部、及び成分(d)、必要に応じて、成分(f)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(b)の全量を添加してもよい。
 更に、本実施形態の樹脂組成物の好適な製造方法としては、特定の成分を高濃度で含有
する樹脂組成物(マスターバッチ)を予め調製し、その後、前記マスターバッチを希釈して、各成分を所望の濃度で含有する樹脂組成物を得る、マスターバッチ法も挙げられる。
 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(a)の全量、成分(b)の一部、成分(c)の全量、成分(d)の全量を溶融混練して、成分(d)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(b)の残部、必要に応じて、成分(f)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(b)の全量を添加してもよい。
 前述の製造方法において各成分の溶融混練を行うために好適に用いられる溶融混練機としては、特に限定されることなく、例えば、単軸押出機や二軸押出機等の多軸押出機等の押出機、ロール、ニーダー、ブラベンダープラストグラフ、バンバリーミキサー等による加熱溶融混練機等が挙げられるが、特に、混練性の観点から、二軸押出機が好ましい。二軸押出機としては、具体的には、コペリオン社製のZSKシリーズ、東芝機械(株)製のTEMシリーズ、日本製鋼所(株)製のTEXシリーズが挙げられる。
 以下、単軸押出機や二軸押出機等の多軸押出機等の押出機を用いた場合の好適な実施形態について記載する。
 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)を備えていてもよく、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と、耐衝撃性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。
 各成分を溶融混練する際、溶融混練温度は、通常270~320℃としてよい。
 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。
[成形体]
 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。
[成形体の製造方法]
 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、本実施形態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。
 以下、実施例を挙げて本実施形態を説明するが、本実施形態はこれらの実施例に限定されるものではない。
 実施例及び比較例の樹脂組成物及び成形体に用いた原材料を以下に示す。
(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂
(a-1)2,6-キシレノールを酸化重合して得られたポリフェニレンエーテル樹脂
 該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℃測定)は、0.52dL/gであった。
(a-2)2,6-キシレノールを酸化重合して得られたポリフェニレンエーテル樹脂
 該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℃測定)は、0.40dL/gであった。
(a-3)2,6-キシレノールを酸化重合して得られたポリフェニレンエーテル樹脂
 該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℃測定)は、0.32dL/gであった。
(b)ポリプロピレン
(b-1)MFR=15g/10分のポリプロピレン単独重合体
(b-2)MFR=2g/10分のポリプロピレン単独重合体
(b-3)MFR=0.4g/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。
(c)混和剤
(c-1)
 公知の方法により、重合体ブロックIをポリスチレンからなるものとし、重合体ブロックIIをポリブタジエンからなるものとして、II-I-II-I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。
 水素添加後のブロック共重合体におけるポリスチレンの含有量:44質量%、水素添加後のブロック共重合体の数平均分子量(Mn):95300、重量平均分子量(Mw):113600、水素添加後のポリブタジエンブロックにおける1,2-ビニル結合量(全ビニル結合量):79%、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%
(c-2)
 公知の方法により、重合体ブロックIをポリスチレンからなるものとし、重合体ブロックIIをポリブタジエンからなるものとして、II-I-II-I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。
 水素添加後のブロック共重合体におけるポリスチレンの含有量:66質量%、水素添加後のブロック共重合体の数平均分子量(Mn):57000、重量平均分子量(Mw):60400、水素添加後のポリブタジエンブロックにおける1,2-ビニル結合量(全ビニル結合量):41%、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%
(d)無機フィラー
(d-1)平均繊維径13μmのガラス繊維を酸官能基を含む表面処理剤で表面処理したもの。表面処理剤に酸官能基が含まれることを、Py-GC/MSによる測定で確認した。
(d-2)平均繊維径13μmのガラス繊維。
(d-3)平均繊維径10.5μmのガラス繊維。
(e)ハイドロタルサイト様化合物
(e-1)協和化学工業製 DHT-4C ハイドロタルサイト、Mg4.5Al(OH)13CO・3.5HO(代表構造)、高級脂肪酸により表面処理、平均粒径0.40μm。
(e-2)協和化学工業製 KW2200 焼成ハイドロタルサイト、Mg0.7Al0.31.15(代表構造)、平均粒径0.45μm。
(f)不飽和カルボン酸で変性されたポリオレフィン
(f-1)無水マレイン酸で変性された数平均分子量(Mn):60,000、重量平均分子量(Mw):91,000のポリプロピレン
(f-2)無水マレイン酸で変性された数平均分子量(Mn):32,000、重量平均分子量(Mw):83,000のポリエチレンプロピレン
(その他の成分)有機リン化合物
 ビスフェノールA系縮合リン酸エステル:大八化学(株)製、商品名「CR-741」、以下の化学式にて、n=1のものが主成分(液体クロマトグラフィー分析による面積比で約85%、酸価=0.01KOHmg/g)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 各実施例及び各比較例の樹脂組成物の製造に用いる溶融混練機として、二軸押出機(コペリオン社製、ZSK-25)を用いた。押出機のL/Dは、35とした。
 原料の流れ方向に対し上流側に第1原料供給口、これより下流に第2原料供給口を設け、更にその下流に真空ベントを設けた。また、第2供給口への原材料供給方法は、押出機サイド開放口からサイドフィーダーを用いて供給する。上記のように設定した押出機を用い、(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂、(b)ポリプロピレン、(c)混和剤、(d)表面処理された無機フィラー、(e)ハイドロタルサイト様化合物、(f)不飽和カルボン酸で変性されたポリオレフィンを表1に示した組成で配合し、押出温度270~320℃、スクリュー回転数300rpm、吐出量20kg/時間の条件にて溶融混練し、ペレットとして得た。
 また、上記で得た樹脂ペレットを用いて240~280℃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60度の条件で、後述の各試験での評価用試験片を作成した。JIS K7139タイプA1試験片を作成し、ギアーオーブンを用い80℃の環境下に24時間静置し、熱履歴処理を行った。この試験片を耐衝撃性・耐水性測定用テストピース及びモルホロジー観察用テストピースとした。
 また、振動疲労特製評価用にJIS-7119の片持ち曲げ試験法に準拠したIII号形試験片を作成した。
(1)モルホロジー
 得られたモルホロジー観察用テストピースから、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。
 観察画像から、上述した方法により(a)成分を含む相中に含まれる(c)成分を含む相の長さを測定し、100個の(a)成分を含む相のうち10個以上において75nm以上の線状の(c)成分を含む相が(a)成分を含む相の内側に含まれているものを「○」、そうでないものを「×」とした。
 また、同様に観察画像から上述した方法により、(a)成分を含む相の平均短軸径を求めた。平均短軸径が10nm以上1μm以下であるものを「○」、そうでないものを「×」とした。
(2)リン元素含有量
 得られた樹脂組成物のペレットの表面を、クリーンルーム内で純水によって洗浄した。その後、0.25gを秤量して試料とした。この試料を、テフロン(登録商標)製の分解容器に入れて、そこに硫酸及び硝酸を加えて、マイクロウェーブ分解装置を用いて加圧酸分解した。そして、その分解液25mLを計りとり測定溶液とした。この測定溶液について、ICP質量分析装置(内部標準:コバルト)を用いて、絶対検量線法にて測定し、成分分析を行い、リン元素含有量(質量%)を算出した。
(3)耐衝撃性
 上述の成形により作成した耐衝撃性・耐水性測定用テストピースを切削して、シャルピー衝撃強度測定用試験片を作製した。このときノッチは入れなかった。
 上記シャルピー衝撃強度測定用試験片について、JIS K7111-1/1eAに準拠して、該試験片のシャルピー衝撃強度(kJ/m)を測定した。
 評価基準としては、測定値が高い値であるほど、耐衝撃性に優れていると判定した。
(4)メルトマスフローレート
 得られた樹脂組成物のペレットをISO1133に準じて、250℃、荷重10.0kgでメルトマスフローレート(g/10min)を評価した。
 評価基準としては、測定値が大きいほど、流動性に優れていると判定した。
(5)耐水性
 上記シャルピー衝撃強度測定用試験片を用いて、23度、湿度50%の恒温恒湿状態で24時間保持した後にJIS K7111-1/1eUに準拠して、ノッチを入れないまま該試験片のシャルピー衝撃強度(kJ/m)を測定した値をA(kJ/m)とした。
 また、該試験片をプレッシャークッカー(ESPEC製TPC-221)中に130度、湿度100%で350時間入れ、その後取り出して23度、湿度50%の恒温恒湿状態で24時間保持した後にJIS K7111-1/1eUに準拠して、ノッチを入れないまま該試験片のシャルピー衝撃強度(kJ/m)を測定した値をB(kJ/m)とした。
 ここで、耐水性の指標としてプレッシャークッカー投入後の物性保持率C(%)を下記式にて求めた。
 C=(A/B)×100
 評価基準としては、測定値が高い値であるほど、耐水性に優れていると判定した。
(6)振動疲労特性
 上述の成形により作成したJIS-7119の片持ち曲げ試験用のIII号形試験片を法にJIS-7119準拠し曲げ疲労試験機(商品名:B70-TH、株式会社東洋精機製作所製)を用いて、温度:90℃、周波数:30Hz、荷重:20MPaの条件で、試験片が破断したときの振動回数(回)を求めた。n=4で測定し、その平均値を示した。1,000,000回以上破断しなかった場合は試験を中断し、実施例の表には破断しないと記載した。
 評価基準としては、破断までの振動回数が多いほど、耐振動疲労特性に優れていると判定した。
(実施例1~25、比較例1~23)
 各実施例及び各比較例について、前述の測定方法(1)~(5)により物性試験を行った。
 結果を表1及び表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 本発明によれば、無機フィラー添加時においても、耐水性に優れたポリプロピレン/ポリフェニレンエーテル樹脂組成物が得られる。
 

Claims (17)

  1.  (a)ポリフェニレンエーテル系樹脂、(b)ポリプロピレン系樹脂、(c)混和剤、(d)無機フィラー、及び(e)ハイドロタルサイト様化合物を含む、樹脂組成物。
  2.  (f)不飽和カルボン酸で変性されたポリオレフィンを更に含む、請求項1に記載の樹脂組成物。
  3.  ノッチ無しのシャルピー衝撃強さが10kJ/m以上である、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
  4.  前記(d)無機フィラーがガラス繊維を含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  5.  前記(d)無機フィラーが繊維径が11~20μmの繊維状フィラーを含む、請求項1~4のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  6.  前記(d)無機フィラーが酸官能基を含む表面処理剤で表面処理された無機フィラーを含む、請求項1~5のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  7.  前記(e)ハイドロタルサイト様化合物の粒径が1nm以上2μm以下である、請求項1~6のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  8.  前記(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂の還元粘度が0.35dL/g以上である、請求項1~7のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  9.  前記(c)混和剤が、水素添加ブロック共重合体、ポリスチレンブロック鎖-ポリオレフィンブロック鎖を有する共重合体、及びポリフェニレンエーテルブロック鎖-ポリオレフィンブロック鎖を有する共重合体からなる群より選ばれる1種以上である、請求項1~8のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  10.  前記(c)混和剤の水添率が90%以上である、請求項1~9のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  11.  前記(c)混和剤に含まれるビニル結合量が50%超である、請求項1~10のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  12.  リン元素の含有量が0.3質量%以下である、請求項1~11のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  13.  前記(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂を含む相が分散相を形成し、前記(b)ポリプロピレン系樹脂を含む相がマトリックス相を形成する、請求項1~12のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  14.  前記(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂を含む相の平均短軸径が10nm以上1μm以下である、請求項13に記載の樹脂組成物。
  15.  100個の前記(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂を含む相のうち10個以上において、75nm以上の長さの線状の前記(c)混和剤を含む相が前記(a)ポリフェニレンエーテル系樹脂を含む相の内側に含まれている、請求項13又は請求項14に記載の樹脂組成物。
  16.  請求項1~15のいずれかに1項に記載の樹脂組成物を成形してなる、成形品。
  17.  自動車用電気・電子用途部品、又は水回り部品である、請求項16に記載の成形品。
     
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