(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024080099
(43)【公開日】2024-06-13
(54)【発明の名称】ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物および成形品
(51)【国際特許分類】
C08L 71/12 20060101AFI20240606BHJP
C08L 23/00 20060101ALI20240606BHJP
C08K 3/013 20180101ALI20240606BHJP
C08L 53/02 20060101ALI20240606BHJP
C08K 5/521 20060101ALI20240606BHJP
【FI】
C08L71/12
C08L23/00
C08K3/013
C08L53/02
C08K5/521
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022192999
(22)【出願日】2022-12-01
(71)【出願人】
【識別番号】523168917
【氏名又は名称】グローバルポリアセタール株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】高野 与一
【テーマコード(参考)】
4J002
【Fターム(参考)】
4J002BB053
4J002BB123
4J002BB153
4J002BC032
4J002BP014
4J002CH071
4J002DA039
4J002DE238
4J002DL006
4J002EJ069
4J002EW047
4J002FA046
4J002FD016
4J002FD079
4J002FD099
4J002FD137
4J002FD208
4J002GQ00
(57)【要約】
【課題】高い耐トラッキング性と耐衝撃性と難燃性とを有するポリフェニレンエーテル系樹脂組成物および成形品を提供すること。
【解決手段】本発明の一態様であるポリフェニレンエーテル系樹脂組成物は、少なくともポリフェニレンエーテル系樹脂(a)を含むポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量部に対し、ポリオレフィン(c)を2~18質量部、無機充填材(d)を1~25質量部、ブロック共重合体(e)を4~20質量部、難燃剤(f)を5~35質量部、含有する。ブロック共重合体(e)はビニル芳香族化合物ブロック(e1)と共役ジエン化合物ブロック(e2)とを含む水素添加物であり、ブロック共重合体(e)中のビニル芳香族化合物ブロック(e1)の含有割合は10~45質量%である。ブロック共重合体(e)のJIS K7210に準拠して測定されるMFRは、温度230℃、荷重2.16kgの測定条件で3cm3/10分以下である。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくともポリフェニレンエーテル系樹脂(a)を含有するポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量部に対して、2~18質量部のポリオレフィン(c)と、1~25質量部の無機充填材(d)と、4~20質量部のブロック共重合体(e)と、5~35質量部の難燃剤(f)と、を含有し、
前記ブロック共重合体(e)は、ビニル芳香族化合物ブロック(e1)と共役ジエン化合物ブロック(e2)とを含む水素添加物であり、
前記ブロック共重合体(e)の100質量%のうち、前記ビニル芳香族化合物ブロック(e1)の含有割合は10~45質量%であり、
前記ブロック共重合体(e)のJIS K7210に準拠して測定されるメルトフローレートは、温度230℃および荷重2.16kgの測定条件において、3cm3/10分以下である、
ことを特徴とするポリフェニレンエーテル系樹脂組成物。
【請求項2】
前記ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量部に対して、0.5~50質量部の耐トラッキング性向上剤(g)をさらに含有する、
ことを特徴とする請求項1に記載のポリフェニレンエーテル系樹脂組成物。
【請求項3】
前記耐トラッキング性向上剤(g)は、アルカリ土類金属塩、金属水酸化物、窒素含有化合物、無機酸金属化合物、層状複水酸化物から選ばれる少なくとも1種を含む、
ことを特徴とする請求項2に記載のポリフェニレンエーテル系樹脂組成物。
【請求項4】
前記耐トラッキング性向上剤(g)は炭酸カルシウムである、
ことを特徴とする請求項2に記載のポリフェニレンエーテル系樹脂組成物。
【請求項5】
前記無機充填材(d)の前記ポリオレフィン(c)に対する質量比は、0.5~3.0である、
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか一つに記載のポリフェニレンエーテル系樹脂組成物。
【請求項6】
前記ポリオレフィン(c)のJIS K7210に準拠して測定されるメルトフローレートは、温度230℃および荷重2.16kgの測定条件において、3~40g/10分である、
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか一つに記載のポリフェニレンエーテル系樹脂組成物。
【請求項7】
前記難燃剤(f)はリン酸エステル系難燃剤である、
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか一つに記載のポリフェニレンエーテル系樹脂組成物。
【請求項8】
前記ブロック共重合体(e)の前記難燃剤(f)に対する質量比は、0.12~1.5である、
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか一つに記載のポリフェニレンエーテル系樹脂組成物。
【請求項9】
前記無機充填材(d)は、ガラス繊維、マイカ、タルクから選ばれる少なくとも1種である、
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか一つに記載のポリフェニレンエーテル系樹脂組成物。
【請求項10】
前記ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)は、前記ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)を80~100質量%、スチレン系樹脂(b)を0~20質量%含有する、
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか一つに記載のポリフェニレンエーテル系樹脂組成物。
【請求項11】
前記ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量部に対して、0.01~2.0質量部の黒色顔料(j)をさらに含有する、
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか一つに記載のポリフェニレンエーテル系樹脂組成物。
【請求項12】
IEC60112に準拠して測定されるCTI値は500V以上であり、
ISO179に準拠して測定されるシャルピー衝撃強度は8kJ/m2以上である、
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか一つに記載のポリフェニレンエーテル系樹脂組成物。
【請求項13】
請求項1~4のいずれか一つに記載のポリフェニレンエーテル系樹脂組成物からなる、
ことを特徴とする成形品。
【請求項14】
電池ユニット筐体である、
ことを特徴とする請求項13に記載の成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物および成形品に関する。
【背景技術】
【0002】
ポリフェニレンエーテル系樹脂は、耐熱性、難燃性、電気特性、寸法安定性等の諸特性に優れ、さらには低比重、耐加水分解性等の優れた特性を有する樹脂である。また、ポリフェニレンエーテル系樹脂は、スチレン系樹脂等の各種樹脂を配合することにより、その成形加工性および耐衝撃性を向上させることが可能である。
【0003】
このようなポリフェニレンエーテル系樹脂等を含有するポリフェニレンエーテル系樹脂組成物は、従来、電気部品、電子機器用部品、車両用部品等の各種用途の材料として広く用いられている。ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物には、その用途に応じて様々な特性が要求される。例えば、組電池等を備えた電池ユニットを保護する保護筐体用の材料としてポリフェニレンエーテル系樹脂組成物を用いる場合、このポリフェニレンエーテル系樹脂組成物には、電池ユニットの保護筐体として必要な難燃性および耐衝撃性の他、高い耐トラッキング性が要求される。
【0004】
例えば、高い耐トラッキング性を有するポリフェニレンエーテル系樹脂組成物として、特許文献1には、ポリフェニレンエーテル系樹脂と、特定の構造を有する水素添加ブロック共重合体および当該水素添加ブロック共重合体の変性物のうち少なくとも一つとを含む樹脂組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
一般に、ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物の耐トラッキング性は、電気特性に優れたポリオレフィンを配合することによって高めることが可能である。しかし、ポリオレフィンは、上記のように耐トラッキング性の向上に有効である反面、燃焼し易いため、過剰な配合によってポリフェニレンエーテル系樹脂組成物の難燃性および耐衝撃性を損なう恐れがある。
【0007】
また、ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物の難燃性は、縮合リン酸エステル等の難燃剤を添加することによって高めることが可能である。しかし、難燃剤の過剰な添加は、ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物の耐衝撃性を低下させる恐れがある。
【0008】
さらに、ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物の用途によっては、高い機械的強度が要求される場合がある。例えば、ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物の機械的強度は、ガラス繊維等の無機充填材を添加することによって強化することが可能である。しかし、無機充填材の添加は、ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物の耐トラッキング性を大幅に低下させる恐れがある。
【0009】
以上のように、上述した特許文献1に例示される従来のポリフェニレンエーテル系樹脂組成物では、電池ユニットの保護筐体等の用途に応じて要求される高い耐トラッキング性と高い耐衝撃性および難燃性とを兼ね備えることは困難であった。
【0010】
本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、耐トラッキング性、耐衝撃性および難燃性を高い水準で有するポリフェニレンエーテル系樹脂組成物および成形品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、少なくともポリフェニレンエーテル系樹脂を含有する樹脂成分に対して、ポリオレフィンと、無機充填材と、特定のブロック共重合体と、難燃剤とを特定の割合で配合することにより、高い耐トラッキング性と高い耐衝撃性および難燃性とを兼ね備えることが可能なポリフェニレンエーテル系樹脂組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0012】
すなわち、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るポリフェニレンエーテル系樹脂組成物は、少なくともポリフェニレンエーテル系樹脂(a)を含有するポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量部に対して、2~18質量部のポリオレフィン(c)と、1~25質量部の無機充填材(d)と、4~20質量部のブロック共重合体(e)と、5~35質量部の難燃剤(f)と、を含有し、前記ブロック共重合体(e)は、ビニル芳香族化合物ブロック(e1)と共役ジエン化合物ブロック(e2)とを含む水素添加物であり、前記ブロック共重合体(e)の100質量%のうち、前記ビニル芳香族化合物ブロック(e1)の含有割合は10~45質量%であり、前記ブロック共重合体(e)のJIS K7210に準拠して測定されるメルトフローレートは、温度230℃および荷重2.16kgの測定条件において、3cm3/10分以下である、ことを特徴とする。
【0013】
また、本発明に係るポリフェニレンエーテル系樹脂組成物は、上記の発明において、前記ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量部に対して、0.5~50質量部の耐トラッキング性向上剤(g)をさらに含有する、ことを特徴とする。
【0014】
また、本発明に係るポリフェニレンエーテル系樹脂組成物は、上記の発明において、前記耐トラッキング性向上剤(g)は、アルカリ土類金属塩、金属水酸化物、窒素含有化合物、無機酸金属化合物、層状複水酸化物から選ばれる少なくとも1種を含む、ことを特徴とする。
【0015】
また、本発明に係るポリフェニレンエーテル系樹脂組成物は、上記の発明において、前記耐トラッキング性向上剤(g)は炭酸カルシウムである、ことを特徴とする。
【0016】
また、本発明に係るポリフェニレンエーテル系樹脂組成物は、上記の発明において、前記無機充填材(d)の前記ポリオレフィン(c)に対する質量比は、0.5~3.0である、ことを特徴とする。
【0017】
また、本発明に係るポリフェニレンエーテル系樹脂組成物は、上記の発明において、前記ポリオレフィン(c)のJIS K7210に準拠して測定されるメルトフローレートは、温度230℃および荷重2.16kgの測定条件において、3~40g/10分である、ことを特徴とする。
【0018】
また、本発明に係るポリフェニレンエーテル系樹脂組成物は、上記の発明において、前記難燃剤(f)はリン酸エステル系難燃剤である、ことを特徴とする。
【0019】
また、本発明に係るポリフェニレンエーテル系樹脂組成物は、上記の発明において、前記ブロック共重合体(e)の前記難燃剤(f)に対する質量比は、0.12~1.5である、ことを特徴とする。
【0020】
また、本発明に係るポリフェニレンエーテル系樹脂組成物は、上記の発明において、前記無機充填材(d)は、ガラス繊維、マイカ、タルクから選ばれる少なくとも1種である、ことを特徴とする。
【0021】
また、本発明に係るポリフェニレンエーテル系樹脂組成物は、上記の発明において、前記ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)は、前記ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)を80~100質量%、スチレン系樹脂(b)を0~20質量%含有する、ことを特徴とする。
【0022】
また、本発明に係るポリフェニレンエーテル系樹脂組成物は、上記の発明において、前記ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量部に対して、0.01~2.0質量部の黒色顔料(j)をさらに含有する、ことを特徴とする。
【0023】
また、本発明に係るポリフェニレンエーテル系樹脂組成物は、上記の発明において、IEC60112に準拠して測定されるCTI値は500V以上であり、ISO179に準拠して測定されるシャルピー衝撃強度は8kJ/m2以上である、ことを特徴とする。
【0024】
また、本発明に係る成形品は、上記の発明のいずれか一つに記載のポリフェニレンエーテル系樹脂組成物からなる、ことを特徴とする。
【0025】
また、本発明に係る成形品は、上記の発明において、電池ユニット筐体である、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0026】
本発明によれば、耐トラッキング性、耐衝撃性および難燃性を高い水準で有するポリフェニレンエーテル系樹脂組成物および成形品を提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、本発明に係るポリフェニレンエーテル系樹脂組成物および成形品の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態によって限定されるものではない。また、本明細書において、「~」という表記は、特に断りがない場合、その前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
【0028】
[ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物]
本発明の実施形態に係るポリフェニレンエーテル系樹脂組成物(以下、PPE系樹脂組成物(Z)と称する)は、少なくともポリフェニレンエーテル系樹脂(a)を含有するポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量部に対して、2~18質量部のポリオレフィン(c)と、1~25質量部の無機充填材(d)と、4~20質量部のブロック共重合体(e)と、5~35質量部の難燃剤(f)と、を含有する樹脂組成物である。当該PPE系樹脂組成物(Z)において、ブロック共重合体(e)は、後述するビニル芳香族化合物ブロック(e1)と共役ジエン化合物ブロック(e2)とを含む水素添加物である。また、当該ブロック共重合体(e)の100質量%のうち、ビニル芳香族化合物ブロック(e1)の含有割合は、10~45質量%である。当該ブロック共重合体(e)のJIS K7210に準拠して測定されるメルトフローレートは、メルトボリュームフローレートの場合、温度230℃および荷重2.16kgの測定条件において3cm3/10分以下である。
【0029】
以下、PPE系樹脂組成物(Z)を構成する各成分、PPE系樹脂組成物(Z)からなる成形品等について詳細に説明する。
【0030】
[ポリフェニレンエーテル含有樹脂]
まず、本発明の実施形態に係るPPE系樹脂組成物(Z)を構成する一成分であるポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)について詳細に説明する。ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)は、少なくともポリフェニレンエーテル系樹脂(a)を含有する樹脂である。例えば、ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)としては、ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)のみを含有するもの、ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)とスチレン系樹脂(b)とを含有するもの(すなわち変性ポリフェニレンエーテル系樹脂)、スチレン系樹脂(b)以外の樹脂成分とポリフェニレンエーテル系樹脂(a)とを含有するもの等が挙げられる。
【0031】
詳細には、ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)は、ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)を主成分として含有する。ここでいう主成分とは、対象とする成分中に最も多く含有されている成分である。すなわち、ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量%のうち、ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)の含有割合は、50質量%を上回る。
【0032】
例えば、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂(以下、変性PPE系樹脂と称する)は、ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)を主成分として含有し、さらにスチレン系樹脂(b)を含有する。当該変性PPE系樹脂は、必要に応じて、これらポリフェニレンエーテル系樹脂(a)およびスチレン系樹脂(b)以外に他の樹脂成分を含有してもよい。また、ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)は、ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)を主成分として含有し、さらに、ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)およびスチレン系樹脂(b)以外の樹脂成分を含有するものであってもよい。
【0033】
このようなポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)は、ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)を80~100質量%、スチレン系樹脂(b)を0~20質量%含有することが好ましく、ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)を90~100質量%、スチレン系樹脂(b)を0~10質量%含有することがより好ましい。ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量%のうち、ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)およびスチレン系樹脂(b)の各含有割合を上記範囲内とすることにより、PPE系樹脂組成物(Z)の耐熱性、難燃性および機械的強度がより高まる傾向にある。
【0034】
[ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)]
つぎに、本発明の実施形態に係るポリフェニレンエーテル系樹脂(a)について詳細に説明する。ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)は、本発明の実施形態に係るPPE系樹脂組成物(Z)に用いられる樹脂成分であり、ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の主成分としてPPE系樹脂組成物(Z)に含まれる。例えば、ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)は、下記の一般式(1)で表される構造単位を主鎖に有する重合体である。ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)は、単独重合体であってもよいし、共重合体であってもよい。
【0035】
【0036】
一般式(1)において、2つのRaは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、第1級アルキル基、第2級アルキル基、アリール基、アミノアルキル基、ハロアルキル基、炭化水素オキシ基、またはハロ炭化水素オキシ基を表す。ただし、これら2つのRaがともに水素原子になることはない。2つのRbは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、第1級アルキル基、第2級アルキル基、アリール基、ハロアルキル基、炭化水素オキシ基、またはハロ炭化水素オキシ基を表す。
【0037】
RaおよびRbとしては、水素原子、第1級アルキル基、第2級アルキル基、またはアリール基が好ましい。第1級アルキル基の好適な例としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-アミル基、イソアミル基、2-メチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、4-メチルペンチル基またはヘプチル基等が挙げられる。第2級アルキル基の好適な例としては、例えば、イソプロピル基、sec-ブチル基または1-エチルプロピル基等が挙げられる。これらの中でも、Raは、炭素数が1~4の第1級アルキル基、炭素数が1~4の第2級アルキル基、またはフェニル基であることが特に好ましい。Rbは、水素原子であることが特に好ましい。
【0038】
好適なポリフェニレンエーテル系樹脂(a)の単独重合体としては、例えば、2,6-ジアルキルフェニレンエーテルの重合体等が挙げられる。当該2,6-ジアルキルフェニレンエーテルの重合体としては、例えば、ポリ(2,6-ジメチル-1,4-フェニレンエーテル)、ポリ(2,6-ジエチル-1,4-フェニレンエーテル)、ポリ(2,6-ジプロピル-1,4-フェニレンエーテル)、ポリ(2-エチル-6-メチル-1,4-フェニレンエーテル)、ポリ(2-メチル-6-プロピル-1,4-フェニレンエーテル)等が挙げられる。
【0039】
好適なポリフェニレンエーテル系樹脂(a)の共重合体としては、例えば、2,6-ジアルキルフェノール/2,3,6-トリアルキルフェノール共重合体、ポリ(2,6-ジメチル-1,4-フェニレンエーテル)にスチレンをグラフト重合させたグラフト共重合体、2,6-ジメチルフェノール/2,3,6-トリメチルフェノール共重合体にスチレンをグラフト重合させたグラフト共重合体等が挙げられる。当該2,6-ジアルキルフェノール/2,3,6-トリアルキルフェノール共重合体としては、例えば、2,6-ジメチルフェノール/2,3,6-トリメチルフェノール共重合体、2,6-ジメチルフェノール/2,3,6-トリエチルフェノール共重合体、2,6-ジエチルフェノール/2,3,6-トリメチルフェノール共重合体、2,6-ジプロピルフェノール/2,3,6-トリメチルフェノール共重合体等が挙げられる。
【0040】
これらの中でも、ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)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/2,3,6-トリメチルフェノールランダム共重合体が特に好ましい。また、ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)としては、例えば特開2005-344065号公報に記載されるように、末端基数と銅含有率とが規定されたポリフェニレンエーテル系樹脂を好適に使用することもできる。
【0041】
ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)の分子量は、クロロホルムを溶媒として温度30℃で測定された固有粘度から換算して得られる粘度平均分子量において、上記固有粘度が0.2dl/g以上であることが好ましく、0.3dl/g以上であることがより好ましい。ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)の粘度平均分子量を、上記固有粘度が0.2dl/g以上である場合のものとすることにより、PPE系樹脂組成物(Z)の機械的強度が向上する傾向にある。また、上記固有粘度は0.8dl/g以下であることが好ましく、0.6dl/g以下であることがより好ましい。ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)の粘度平均分子量を、上記固有粘度が0.8dl/g以下である場合のものとすることにより、PPE系樹脂組成物(Z)の流動性が向上し、この結果、PPE系樹脂組成物(Z)の成形加工が容易になる傾向にある。また、ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)の粘度平均分子量は、固有粘度が異なる2種以上のポリフェニレンエーテル系樹脂を併用することにより、上記固有粘度が0.2~0.8dl/gの範囲内である場合のものとしてもよい。
【0042】
また、ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)の製造方法は、特に限定されるものではなく、公知の方法を採用することができる。例えば、ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)は、2,6-ジメチルフェノール等のモノマーをアミン銅触媒の存在下、酸化重合する等の方法によって製造することができる。その際、反応条件を選択することにより、固有粘度を所望の範囲に制御することができる。例えば、当該固有粘度の制御は、重合温度、重合時間、触媒量等の条件を選択することによって達成可能である。
【0043】
なお、上述したポリフェニレンエーテル系樹脂(a)としては、1種のポリフェニレンエーテル系樹脂を単独で用いてもよいし、2種以上のポリフェニレンエーテル系樹脂を混合して用いてもよい。
【0044】
[スチレン系樹脂(b)]
つぎに、本発明の実施形態に係るスチレン系樹脂(b)について詳細に説明する。スチレン系樹脂(b)は、本発明の実施形態に係るPPE系樹脂組成物(Z)に用いられる樹脂成分であり、ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の一成分としてPPE系樹脂組成物(Z)に含まれる。この場合、ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)は、変性PPE系樹脂である。例えば、スチレン系樹脂(b)としては、スチレン系単量体の重合体、スチレン系単量体と他の共重合可能な単量体との共重合体、およびスチレン系グラフト共重合体等が挙げられる。
【0045】
より具体的には、スチレン系樹脂(b)として、ポリスチレン(PS)、耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)、アクリロニトリル・スチレン共重合体(AS樹脂)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体(ABS樹脂)、メチルメタクリレート・アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体(MABS樹脂)、アクリロニトリル・アクリルゴム・スチレン共重合体(AAS樹脂)、アクリロニトリル・エチレンプロピレン系ゴム・スチレン共重合体(AES樹脂)、スチレン・IPN型ゴム共重合体等の樹脂、または、これらの混合物が挙げられる。また、スチレン系樹脂(b)は、シンジオタクティクポリスチレン等のように立体規則性を有するものであってもよい。これらの中でも、スチレン系樹脂(b)としては、ポリスチレンや耐衝撃性ポリスチレンが好ましく、PPE系樹脂組成物(Z)の耐衝撃性向上の観点から、耐衝撃性ポリスチレンが特に好ましい。
【0046】
本発明の実施形態でスチレン系樹脂(b)として用いる耐衝撃性ポリスチレンは、例えば、ゴムの存在下で、少なくともスチレン系単量体を重合して得られる。耐衝撃性ポリスチレンでは、スチレン系重合体のマトリックス中に、微細なゴム状粒子がブレンドまたはグラフト重合されている。上記ゴムとしては、ポリブタジエン、スチレン-ブタジエン共重合体、ポリイソプレン、エチレン-プロピレン共重合体等が挙げられる。上記スチレン系重合体としては、ポリスチレンおよび、スチレンと他の共重合可能な単量体との共重合体が挙げられる。中でも、ポリスチレンが好ましい。
【0047】
また、スチレン系重合体としては、下記の一般式(2)で示される繰返単位からなる重合体、および、下記の一般式(2)で示される繰返単位を50質量%以上含む、他の共重合可能な単量体との共重合体が挙げられる。
【0048】
【0049】
一般式(2)において、Rは、水素原子または炭素数1~4のアルキル基である。Zは、水素原子、炭素数1~4のアルキル基またはハロゲン原子を表す。nは、1~5の整数である。
【0050】
また、スチレン系単量体と共重合可能であってスチレン系以外の単量体としては、例えば、アクリロニトリル、メチルメタクリレートなどのビニル系単量体が挙げられる。
【0051】
耐衝撃性ポリスチレン中のゴム質重合体成分の含有率は、1質量%以上であることが好ましく、4質量%以上であることがより好ましく、8質量%以上であることがより一層好ましい。また、当該ゴム質重合体成分の含有率は、30質量%以下であることが好ましく、25質量%以下であることがより好ましく、20質量%以下であることがより一層好ましい。また、耐衝撃性ポリスチレンがスチレン系単量体以外の単量体成分を含む場合、この耐衝撃性ポリスチレン中のゴム質重合体成分およびスチレン系単量体成分の含有率の和は、85質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましい。
【0052】
耐衝撃性ポリスチレン中のゴム質重合体成分は、粒子形状でポリスチレンマトリックス全体に分布しており、主として複数細胞構造からなる。この粒子形状のゴム質重合体成分(以下、ゴム粒子と称する)の体積平均粒子径は、0.1~2.0μmであることが好ましく、0.2~1.5μmであることがより好ましく、0.3~1.0μmであることがより一層好ましい。このような体積平均粒子径のゴム粒子を含有する耐衝撃性ポリスチレンを配合することで、PPE系樹脂組成物(Z)の耐衝撃性、表面光沢性および着色性が向上する傾向にある。
【0053】
耐衝撃性ポリスチレン中のゴム粒子の体積平均粒子径は、対象とする耐衝撃性ポリスチレンの超薄切片を四酸化オスミウム水溶液で染色して作製した試料を、透過型電子顕微鏡で撮影した写真を用いて観察し、下記の式によって求められる。例えば、当該ゴム粒子の体積平均粒子径は、透過型電子顕微鏡による写真中の約500~約700個のゴム粒子に対して下記の式を用いることにより、算出することができる。
体積平均粒径=Σ(ni・Di4)/Σ(ni・Di3)
【0054】
この式において、niは、粒子径Diのゴム粒子の数を表す。また、粒子径Diの測定間隔は0.1μmであり、写真でのゴム粒子の形状が円とみなせない場合には、円相当にみなして粒子径Diを測定する。
【0055】
また、体積平均粒子径が0.1~2.0μmの耐衝撃性ポリスチレンの製造プロセスとしては、例えば、特開平3-28210号公報などに記載されている公知の方法を用いることができる。上記の体積平均粒子径を有する耐衝撃性ポリスチレンの市販品としては、PSジャパン社製のHT478、東洋スチレン社製のXL1、XL4などが例示される。
【0056】
スチレン系樹脂(b)の重量平均分子量(Mw)は、例えば、50,000以上であることが好ましく、100,000以上であることがより好ましく、150,000以上であることがより一層好ましい。また、スチレン系樹脂(b)のMwの上限は、例えば、500,000以下であることが好ましく、400,000以下であることがより好ましく、300,000以下であることがより一層好ましい。なお、スチレン系樹脂(b)のMwは、例えば、サイズ排除クロマトグラフィー等の測定方法によって測定することができる。
【0057】
なお、スチレン系樹脂(b)の製造方法は、特に限定されるものではなく、公知の方法を採用することができる。例えば、スチレン系樹脂(b)は、乳化重合法、溶液重合法、懸濁重合法または塊状重合法等の方法によって製造することができる。また、スチレン系樹脂(b)としては、1種のスチレン系樹脂を単独で用いてもよいし、2種以上のスチレン系樹脂を混合して用いてもよい。
【0058】
このようなスチレン系樹脂(b)は、ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)中に、これの主成分であるポリフェニレンエーテル系樹脂(a)よりも少ない含有割合で含まれる。このスチレン系樹脂(b)の含有割合は、PPE系樹脂組成物(Z)の難燃性等の特性を向上させるために、ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)の含有割合とのバランスを考慮して設定される。
【0059】
例えば、PPE系樹脂組成物(Z)の耐熱性向上の観点から、ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量%のうち、ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)の含有割合は55質量%以上であり、スチレン系樹脂(b)の含有割合は45質量%以下であることが好ましい。さらに、PPE系樹脂組成物(Z)の難燃性および機械的強度の向上という観点から、ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量%のうち、ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)の含有割合は65質量%以上であり、スチレン系樹脂(b)の含有割合は35質量%以下であることがより好ましい。特に、PPE系樹脂組成物(Z)からなる成形品の薄肉化および高い難燃性が要求される場合、当該ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)の含有割合は80質量%以上であり、当該スチレン系樹脂(b)の含有割合は20質量%以下であることが好ましく、当該ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)の含有割合が85質量%以上であり、当該スチレン系樹脂(b)の含有割合が15質量%以下であることがより好ましく、当該ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)の含有割合が90質量%以上であり、当該スチレン系樹脂(b)の含有割合が10質量%以下であることがより一層好ましい。
【0060】
本発明の実施形態において、PPE系樹脂組成物(Z)の耐衝撃性は、例えば、ISO179に準拠して測定されるシャルピー衝撃強度によって表される。PPE系樹脂組成物(Z)のシャルピー衝撃強度は、例えば23℃の温度条件下において、8.0kJ/m2以上であることが好ましい。
【0061】
また、PPE系樹脂組成物(Z)の難燃性は、例えば、UL94規格に準拠した燃焼性試験(以下、UL94V試験と称する)に基づいて判定される燃焼レベル(V-0、V-1、V-2等のグレード)によって表される。本発明において、PPE系樹脂組成物(Z)の難燃性は、UL94V試験に基づく燃焼レベルとしてV-1以上のグレードを満足することが好ましい。
【0062】
また、PPE系樹脂組成物(Z)の耐熱性は、例えば、JIS K7191-2またはISO75-2に準拠して測定される荷重たわみ温度によって表される。PPE系樹脂組成物(Z)の荷重たわみ温度は、1.80MPaの荷重が加えられた測定条件下において、100℃以上であることが好ましい。
【0063】
[他の樹脂成分]
つぎに、ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)に含有される樹脂成分のうち、上述したポリフェニレンエーテル系樹脂(a)およびスチレン系樹脂(b)以外である他の樹脂成分について詳細に説明する。ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)は、本発明の実施形態に係るPPE系樹脂組成物(Z)の耐トラッキング性および耐衝撃性等の特性の向上効果を損なわない範囲において、上述したポリフェニレンエーテル系樹脂(a)およびスチレン系樹脂(b)以外に他の樹脂成分を含有してもよい。
【0064】
詳細には、上記他の樹脂成分として、例えば、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂等が挙げられる。当該熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、液晶ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂等が挙げられる。また、当該熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。
【0065】
ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)は、上記他の樹脂成分として、2種以上の熱可塑性樹脂を含有してもよいし、2種以上の熱硬化性樹脂を含有してもよいし、これらの熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂を2種以上組み合わせたものを含有してもよい。また、ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量%のうち、上記他の樹脂成分の含有割合は、5質量%以下であることが好ましく、2質量%以下であることがより好ましく、1質量%以下であることがより一層好ましく、0.5質量%以下であることが特に好ましい。
【0066】
[ポリオレフィン(c)]
つぎに、本発明の実施形態に係るPPE系樹脂組成物(Z)を構成する一成分であるポリオレフィン(c)について詳細に説明する。ポリオレフィン(c)は、PPE系樹脂組成物(Z)の耐トラッキング性および耐衝撃性の向上を目的として、PPE系樹脂組成物(Z)に含有される樹脂成分である。ポリオレフィン(c)は、オレフィンの重合体であり、1種のオレフィンからなる単独重合体であってもよいし、2種以上のオレフィンの共重合体であってもよい。当該オレフィンとしては、炭素数が2~6のオレフィンが好ましく、例えば、エチレン、プロピレンおよびブテンが好ましい。
【0067】
ポリオレフィン(c)の具体例としては、エチレン単独重合体、プロピレン単独重合体、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-ブテン共重合体、プロピレン-ブテン共重合体、エチレン-プロピレン-ブテン共重合体などが挙げられる。これらの中でも、プロピレン単独重合体、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-ブテン共重合体が好ましく、特にプロピレン単独重合体が好ましい。
【0068】
なお、本実施形態において、ポリオレフィン(c)は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で他のモノマー単位を含んでいてもよい。ポリオレフィン(c)が当該他のモノマー単位を含む場合、ポリオレフィン(c)の100質量%のうち、オレフィン単位の含有割合は、95質量%以上であることが好ましく、97質量%以上であることがより好ましく、99質量%以上であることがより一層好ましい。
【0069】
ポリオレフィン(c)のメルトフローレート(以下、MFRと適宜称する)は、JIS K7210に準拠して測定されるものである。例えば、ポリオレフィン(c)を含有するPPE系樹脂組成物(Z)の加工性(成形性)および機械的強度の向上という観点から、ポリオレフィン(c)のMFRは、温度230℃および荷重2.16kgの測定条件において、3~40g/10分であることが好ましい。
【0070】
なお、本実施形態においては、ポリオレフィン(c)として、1種のポリオレフィンを単独で用いてもよいし、2種以上のポリオレフィンを配合して用いてもよい。
【0071】
本発明の実施形態に係るPPE系樹脂組成物(Z)において、ポリオレフィン(c)の含有量は、上述したように、ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量部に対して、2~18質量部である。この範囲内の含有量のポリオレフィン(c)がPPE系樹脂組成物(Z)に含まれることにより、このPPE系樹脂組成物(Z)の難燃性、耐衝撃性を損なうことなく、耐トラッキング性を向上させることができる。
【0072】
PPE系樹脂組成物(Z)の耐トラッキング性は、絶縁物のトラッキングの起こり難さを示す指標である比較トラッキング指数(以下、CTI値と称する)によって表される。PPE系樹脂組成物(Z)のCTI値は、IEC60112に準拠して測定されるものであり、ポリオレフィン(c)の含有等により、所定値以上に高めることが可能である。例えば、PPE系樹脂組成物(Z)のCTI値は、500V以上であることが好ましい。
【0073】
[無機充填材(d)]
つぎに、本発明の実施形態に係る無機充填材(d)について詳細に説明する。無機充填材(d)は、本発明の実施形態に係るPPE系樹脂組成物(Z)を構成する一成分であり、PPE系樹脂組成物(Z)の機械的強度の向上を主な目的として、PPE系樹脂組成物(Z)に含有される。
【0074】
このような無機充填材(d)としては、例えば、ガラス繊維、ガラスフレーク、ガラスビーズ、ミルドファイバー、アルミナ繊維、炭素繊維、アラミド繊維、酸化チタン、窒化硼素、チタン酸カリウィスカー、シリカ、マイカ、タルク、ワラストナイト等が挙げられる。これらの中でも、添加量に対するPPE系樹脂組成物(Z)の機械的強度の向上効果が高いことから、無機充填材(d)は、ガラス繊維、マイカ、タルクから選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、ガラス繊維であることが特に好ましい。
【0075】
なお、無機充填材(d)の形状等には、特に制限はない。また、無機充填材(d)としては、1種の無機充填材を単独で用いてもよいし、2種以上の無機充填材を配合して用いてもよい。
【0076】
無機充填材(d)として好適に用いられるガラス繊維は、平均直径が20μm以下のものである。また、PPE系樹脂組成物(Z)の物性バランス(耐熱剛性、衝撃強度)をより一層高めるという観点、並びにPPE系樹脂組成物(Z)の成形反りをより一層低減させるという観点から、当該ガラス繊維は、平均直径が1~15μmのものであることが特に好ましい。
【0077】
無機充填材(d)としてのガラス繊維は、その長さが特定されるものでなく、長繊維タイプ(ロービング)または短繊維タイプ(チョップドストランド)等から選択して用いることができる。この場合におけるガラス繊維の集束本数は、100~5000本程度であることが好ましい。また、混練後のPPE系樹脂組成物(Z)中に含まれるガラス繊維の平均長さが0.1mm以上であるならば、無機充填材(d)は、いわゆるミルドファイバーまたはガラスパウダーと称せられるストランドの粉砕品であってもよいし、連続単繊維系のスライバーのものであってもよい。また、無機充填材(d)としてのガラス繊維は、その原料ガラスの組成が無アルカリのものであってもよい。当該ガラス繊維としては、例えば、Eガラス、Cガラス、Sガラス等が挙げられる。これらの中でも、無機充填材(d)としては、Eガラスが好ましい。
【0078】
また、無機充填材(d)としては、樹脂との密着性を向上させるため、カップリング剤等の表面処理剤によって表面処理されたものを用いることがより好ましい。表面処理が施された無機充填材(d)を用いた場合、耐久性、耐湿熱性、耐加水分解性、耐ヒートショック性に優れる傾向にある。表面処理剤としては、従来公知の任意のものを使用でき、具体的には、例えば、アミノシラン系、エポキシシラン系、アリルシラン系、ビニルシラン系やチタネート系等の種々のカップリング剤が好ましく挙げられる。これらの中では、アミノシラン系、エポキシシラン系、ビニルシラン系の表面処理剤が好ましく、具体的には例えば、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-アミノプロピルトリメトキシシランおよびγ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが好ましい例として挙げられる。これらのシラン化合物は、それぞれ単独で用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。さらに、無機充填材(d)としては、上記表面処理剤に加え、必要に応じて、脂肪酸アミド化合物、シリコーンオイル等の潤滑剤、第4級アンモニウム塩等の帯電防止剤、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の被膜形成能を有する樹脂、被膜形成能を有する樹脂と熱安定剤、難燃剤等の混合物で表面処理されたものを用いることもできる。
【0079】
本発明の実施形態に係るPPE系樹脂組成物(Z)において、無機充填材(d)を2種以上配合して用いる場合、当該配合した無機充填材(d)の100質量%のうち、ガラス繊維の含有割合は、25質量%以上であることが好ましく、40質量%以上であることがより好ましく、50質量%以上であることがより一層好ましい。この範囲内のガラス繊維を無機充填材(d)の一成分として用いることにより、PPE系樹脂組成物(Z)の機械的強度を効果的に向上させることができる。
【0080】
本発明の実施形態に係るPPE系樹脂組成物(Z)において、無機充填材(d)の含有量は、ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量部に対して、1質量部以上であり、3質量部以上であることが好ましく、5質量部以上であることがより好ましく、6質量部以上であることがより一層好ましい。また、無機充填材(d)の含有量は、ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量部に対して、25質量部以下であり、23質量部以下であることが好ましく、20質量部以下であることがより好ましく、19質量部以下であることがより一層好ましい。この範囲内の含有量の無機充填材(d)がPPE系樹脂組成物(Z)に含まれることにより、このPPE系樹脂組成物(Z)の機械的強度を向上させることができ、さらには、寸法精度の向上および他の材料(金属材等)との熱膨張係数差の低下を図ることができる。
【0081】
また、PPE系樹脂組成物(Z)において、無機充填材(d)の上記ポリオレフィン(c)に対する質量比(d/c)の下限は、0.5以上であることが好ましく、0.6以上であることがより好ましく、0.7以上であることがより一層好ましい。当該質量比(d/c)を前記下限値以上にすることにより、無機充填材(d)の添加による機械的強度の向上、寸法精度の向上、熱膨張率の低下といった効果をより効果的に発揮できる傾向にある。当該質量比(d/c)の上限は、3.0以下であることが好ましく、2.5以下であることがより好ましく、1.5以下であることがより一層好ましい。当該質量比(d/c)を前記上限値以下とすることにより、耐トラッキング性を効果的に向上させる傾向にある。
【0082】
本発明の実施形態において、PPE系樹脂組成物(Z)の機械的強度は、例えば、引張強度、曲げ強度および曲げ弾性率によって表される。PPE系樹脂組成物(Z)の引張強度は、ISO527に準拠して測定されるものである。PPE系樹脂組成物(Z)の曲げ強度および曲げ弾性率は、ISO178に準拠して測定されるものである。
【0083】
PPE系樹脂組成物(Z)の曲げ弾性率は、例えば、2700MPa以上であることが好ましく、3000MPa以上であることがより好ましく、3200MPa以上であることがより一層好ましい。
【0084】
上記無機充填材(d)の含有量が1質量部未満である場合、無機充填材(d)による機械的強度の向上効果が得られなくなる。また、上記無機充填材(d)の含有量が25質量部を超える場合、PPE系樹脂組成物(Z)の耐トラッキング性が著しく悪化する。
【0085】
[ブロック共重合体(e)]
つぎに、本発明の実施形態に係るPPE系樹脂組成物(Z)を構成する一成分であるブロック共重合体(e)について詳細に説明する。ブロック共重合体(e)は、ビニル芳香族化合物ブロック(e1)と共役ジエン化合物ブロック(e2)とを含む水素添加物である。ブロック共重合体(e)は、PPE系樹脂組成物(Z)の耐衝撃性の向上を主な目的として、PPE系樹脂組成物(Z)に含有される樹脂成分である。ブロック共重合体(e)は、ポリオレフィン(c)の耐トラッキング性向上効果を助けるとともに、相溶化剤としても機能する。すなわち、ビニル芳香族化合物ブロック(e1)がポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)との相溶性を高め、共役ジエン化合物ブロック(e2)がポリオレフィン(c)との相溶性を高める。ブロック共重合体(e)として水素添加物を用いることにより、共役ジエン化合物ブロック(e2)が、飽和アルキル鎖構造となり、ポリオレフィン(c)との親和性がさらに良好になることから、各種良好な物性に繋がると推測される。
【0086】
当該ブロック共重合体(e)は、一部水素添加物であってもよいし、完全水素添加物であってもよい。具体的には、ブロック共重合体(e)の水素添加率は、80%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましく、95%以上であることがより一層好ましく、98%以上であることが特に好ましい。
【0087】
ビニル芳香族化合物ブロック(e1)は、ビニル芳香族化合物を主成分として含有する重合体ブロックである。すなわち、ビニル芳香族化合物ブロック(e1)の100質量%のうち、ビニル芳香族化合物の含有割合は、50質量%超である。当該ビニル芳香族化合物の含有割合は、70質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましい。なお、当該ビニル芳香族化合物の含有割合の上限は、特に限定されないが、100質量%以下であることが好ましい。
【0088】
ビニル芳香族化合物ブロック(e1)に含まれ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。これらの中でも、当該ビニル芳香族化合物としては、スチレンが特に好ましい。ビニル芳香族化合物ブロック(e1)には、1種のビニル芳香族化合物を単独で用いてもよいし、2種以上のビニル芳香族化合物を用いてもよい。
【0089】
共役ジエン化合物ブロック(e2)は、共役ジエン化合物を主成分として含有する重合体ブロックである。すなわち、共役ジエン化合物ブロック(e2)の100質量%のうち、共役ジエン化合物の含有割合は、50質量%超である。当該共役ジエン化合物の含有割合は、70質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましい。なお、当該共役ジエン化合物の含有割合の上限は、特に限定されないが、100質量%以下であることが好ましい。
【0090】
共役ジエン化合物ブロック(e2)に含まれ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。これらの中でも、当該共役ジエン化合物としては、ブタジエン、イソプレン、および、これらの組み合わせが好ましい。共役ジエン化合物ブロック(e2)には、1種の共役ジエン化合物を単独で用いてもよいし、2種以上の共役ジエン化合物を用いてもよい。
【0091】
ブロック共重合体(e)の分子構造は、ビニル芳香族化合物ブロック(e1)と共役ジエン化合物ブロック(e2)とが結合された構造を含むものであれば、特に制限されず、直鎖状、分岐状、放射状、または、これらのうち2種以上の組み合わせのいずれであってもよい。例えば、ブロック共重合体(e)の分子構造としては、スチレン-エチレン-プロピレン(SEP)構造、スチレン-エチレン-プロピレン-スチレン(SEPS)構造、スチレン-エチレン-エチレン-プロピレン-スチレン(SEEPS)構造、スチレン-エチレン-ブチレン-スチレン(SEBS)構造等が挙げられる。
【0092】
上述したビニル芳香族化合物ブロック(e1)と共役ジエン化合物ブロック(e2)とを含有するブロック共重合体(e)において、ブロック共重合体(e)100質量%のうち、ビニル芳香族化合物ブロック(e1)の含有割合は、10~45質量%であり、15~40質量%であることがより好ましく、18~35質量%であることがより一層好ましい。
【0093】
当該ブロック共重合体(e)のJIS K7210に準拠して測定されるMFR(詳細にはメルトボリュームフローレート)は、温度230℃および荷重2.16kgの測定条件において、3cm3/10分以下であり、1cm3/10分以下であることが好ましく、0.5cm3/10分以下であることがより好ましい。当該ブロック共重合体(e)のMFRを前記上限値以下とすることにより、耐衝撃性がより向上する傾向にある。
【0094】
当該ブロック共重合体(e)は、上述したポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量部に対して、4~20質量部の含有割合でPPE系樹脂組成物(Z)中に含まれる。当該ブロック共重合体(e)の含有割合は、ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量部に対して、14質量部以下であることがより好ましく、12質量部以下であることがさらに好ましい。当該ブロック共重合体(e)の含有割合を前記上限値以下とすることにより、PPE系樹脂組成物(Z)の難燃性および機械的強度が向上する傾向にある。また、当該ブロック共重合体(e)の含有割合は、ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量部に対して、5質量部以上であることがより好ましく、6質量部以上であることがさらに好ましい。当該ブロック共重合体(e)の含有割合を前記下限値以上とすることにより、PPE系樹脂組成物(Z)の耐衝撃性の向上効果をより効果的に発揮する傾向にある。
【0095】
また、本発明の実施形態に係るPPE系樹脂組成物(Z)は、上述したように、ブロック共重合体(e)および難燃剤(f)等の各種成分を含有する。このようなPPE系樹脂組成物(Z)において、ブロック共重合体(e)の難燃剤(f)に対する質量比(e/f)は、0.12~1.5であることが好ましく、0.2~1.20であることがより好ましく、0.3~1.0であることがより一層好ましい。当該質量比(e/f)を上記範囲内にすることにより、PPE系樹脂組成物(Z)は、耐衝撃性、難燃性および機械的強度を高水準で併せ持つことができる傾向にある。
【0096】
[難燃剤(f)]
つぎに、本発明の実施形態に係るPPE系樹脂組成物(Z)を構成する一成分である難燃剤(f)について詳細に説明する。難燃剤(f)は、PPE系樹脂組成物(Z)の用途に応じて要求される難燃性をPPE系樹脂組成物(Z)に付与するために用いられる。この難燃剤(f)の含有により、PPE系樹脂組成物(Z)は、より優れた難燃性を有するものとなる。
【0097】
難燃剤(f)は、PPE系樹脂組成物(Z)の難燃性を向上させるものであれば特に限定されないが、上述したポリフェニレンエーテル系樹脂(a)との相性が良いリン系難燃剤であることが好ましい。リン系難燃剤としては、エチルホスフィン酸金属塩、ジエチルホスフィン酸金属塩、ポリリン酸メラミン、縮合リン酸エステル、ホスファゼン化合物等が挙げられる。これら中でも、縮合リン酸エステルまたはホスファゼン化合物が好ましく、縮合リン酸エステルがより好ましい。また、難燃剤(f)としては、1種の難燃剤を単独で用いてもよいし、組成が異なる2種以上の難燃剤を併用してもよい。
【0098】
特に、難燃剤(f)としてリン系難燃剤を用いる場合、当該リン系難燃剤は、例えば、下記の一般式(3)で表される縮合リン酸エステルであることが好ましい。
【0099】
【0100】
一般式(3)において、R1、R2、R3、R4は、それぞれ独立して、アリール基を示す。当該アリール基は、置換されていてもよいし、置換されていなくてもよい。Xは、2価の芳香族基を示す。当該2価の芳香族基は、他に置換基を有していてもよいし、置換基を有していなくてもよい。nは、0~5の整数を示す。
【0101】
R1、R2、R3、R4の各々によって示されるアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。また、Xによって示される2価の芳香族基としては、例えば、フェニレン基、ナフチレン基、またはビスフェノールから誘導される基等が挙げられる。これらR1、R2、R3、R4およびXの各々における置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基等が挙げられる。また、整数nが0である場合、一般式(3)で表されるリン酸エステル系難燃剤は、リン酸エステルである。整数nが1~5のいずれかである場合、一般式(3)で表されるリン酸エステル系難燃剤は、縮合リン酸エステルである。当該縮合リン酸エステルは、混合物であってもよい。
【0102】
このようなリン酸エステル系難燃剤としては、例えば、トリフェニルホスフェート、ビスフェノールAビスホスフェート、ヒドロキノンビスホスフェート、レゾルシノールビスホスフェート、あるいはこれらの置換体、縮合体等が挙げられる。当該リン酸エステル系難燃剤の市販品としては、例えば、大八化学工業社製の「TPP」(トリフェニルホスフェート)、「CR733S」(レゾルシノールビス(ジフェニルホスフェート))、「CR741」(ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート))、「PX-200」(レゾルシノールビス(ジキシレニルホスフェート))、ADEKA社製の「FP-900L」(ビフェニル-4,4’-ジオールビス(ジフェニルホスフェート))等が好適であり、容易に入手可能である。
【0103】
PPE系樹脂組成物(Z)に含まれる難燃剤(f)の含有量は、ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量部に対して、5質量部以上であり、10質量部以上であることが好ましく、12質量部以上であることがより好ましい。また、当該難燃剤(f)の含有量は、ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量部に対して、35質量部以下であり、30質量部以下であることが好ましく、27質量部以下であることがより好ましく、25質量部以下であることがより一層好ましい。この範囲内の含有量の難燃剤(f)がPPE系樹脂組成物(Z)に含まれることにより、このPPE系樹脂組成物(Z)の難燃性を向上させることができる。
【0104】
なお、PPE系樹脂組成物(Z)の難燃性は、上述したように、UL94V試験に基づいて判定される燃焼レベルによって表される。PPE系樹脂組成物(Z)の難燃性は、上記難燃剤(e)の含有により、当該燃焼レベルとしてV-1以上のグレードを満足する程に改善することが可能である。
【0105】
上記難燃剤(f)の含有量が5質量部未満である場合、難燃剤(f)は、PPE系樹脂組成物(Z)に含有されても当該PPE系樹脂組成物(Z)に難燃性を付与することができない恐れがある。また、上記難燃剤(f)の含有量が35質量部を超える場合、PPE系樹脂組成物(Z)の耐衝撃性および耐熱性を低下させる恐れがある。
【0106】
また、上記無機充填材(d)の含有量がポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量部に対して12質量部以上である場合、PPE系樹脂組成物(Z)に難燃性を付与するためには、上記難燃剤(f)の含有量は、15~35質量部であることが好ましく、18~30質量部であることがより好ましく、19~27質量部であることがより一層好ましい。
【0107】
[耐トラッキング性向上剤(g)]
つぎに、本発明の実施形態に係るPPE系樹脂組成物(Z)に適用される耐トラッキング性向上剤(g)について詳細に説明する。PPE系樹脂組成物(Z)は、上述したポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)、ポリオレフィン(c)、無機充填材(d)、ブロック共重合体(e)および難燃剤(f)に加え、さらに、耐トラッキング性向上剤(g)を含有することが好ましい。耐トラッキング性向上剤(g)は、PPE系樹脂組成物(Z)の耐トラッキング性の改善を目的として、PPE系樹脂組成物(Z)に適宜配合される成分である。
【0108】
このような耐トラッキング性向上剤(g)としては、例えば、アルカリ土類金属塩、金属水酸化物、窒素含有化合物、無機酸金属化合物、アミノトリアジン化合物の塩、当該アミノトリアジン化合物の有機酸または無機酸塩、層状複水酸化物、硫酸金属塩、金属硫化物等が挙げられる。これらの中でも、耐トラッキング性向上剤(g)は、アルカリ土類金属塩、金属水酸化物、窒素含有化合物、無機酸金属化合物および層状複水酸化物から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。
【0109】
上記アルカリ土類金属塩としては、例えば、炭酸カルシウム等の炭酸塩、リン酸水素カルシウム等のリン酸(水素)塩等が挙げられる。上記金属水酸化物としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化ジルコニウム、アルミナ水和物(ベーマイト)等が挙げられる。上記無機酸金属化合物としては、例えば、(含水)ホウ酸金属塩、(含水)スズ酸金属塩等が挙げられる。(含水)ホウ酸金属塩としては、例えば、(含水)ホウ酸亜鉛、(含水)ホウ酸カルシウム、(含水)ホウ酸アルミニウム等が挙げられる。(含水)スズ酸金属塩としては、例えば、(含水)スズ酸亜鉛等が挙げられる。
【0110】
また、上記窒素含有化合物としては、例えば、メラミン、グアナミン、メラム、メレム等のメラミン縮合物に例示されるアミノトリアジン化合物等が挙げられる。上記アミノトリアジン化合物の有機酸または無機酸塩としては、例えば、メラミンシアヌレート等のシアヌール酸塩、ポリリン酸メラミン等のリン酸塩等が挙げられる。上記層状複水酸化物としては、例えば、ハイドロタルサイト等が挙げられる。上記硫酸金属塩としては、例えば、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム等が挙げられる。上記金属硫化物としては、例えば、硫化亜鉛、硫化モリブデン、硫化タングステンなどが挙げられる。
【0111】
耐トラッキング性向上剤(g)としてより好ましいものは、アルカリ土類金属塩である。アルカリ土類金属塩の中でも、耐トラッキング性向上剤(g)は、炭酸カルシウムであることが特に好ましい。
【0112】
耐トラッキング性向上剤(g)が原料の状態(PPE系樹脂組成物(Z)に含有される前の状態)である場合において、耐トラッキング性向上剤(g)の一次粒子の平均粒子径は、0.1~15μmであることが好ましく、0.15~5μmであることがより好ましい。耐トラッキング性向上剤(g)の一次粒子の平均粒子径は、走査型電子顕微鏡(SEM)を用い、観察して撮影した写真中の粒子の一次粒子径の平均粒子径を算術平均することにより、求めることができる。耐トラッキング性向上剤(g)の一次粒子の平均粒子径が0.1μm以上の粒子である場合、凝集を防止することができ、溶融混練時に分散が良好となる。また、当該一次粒子の平均粒子径が15μm以下の粒子である場合、PPE系樹脂組成物(Z)の耐衝撃性を低下させることなく、耐トラッキング性を向上させる傾向にある。
【0113】
上述した耐トラッキング性向上剤(g)としては、1種の耐トラッキング性向上剤を単独で用いてもよいし、2種以上の耐トラッキング性向上剤を組み合わせて用いてもよい。
【0114】
また、耐トラッキング性向上剤(g)は、表面処理されていてもよい。耐トラッキング性向上剤(g)に施される表面処理は、特に限定されるものではないが、例えば、脂肪酸、樹脂酸、珪酸、燐酸、シランカップリング剤、アルキルアリールスルホン酸またはその塩等による表面処理等である。この脂肪酸としては、炭素数6~31の飽和または不飽和脂肪酸、好ましくは炭素数12~28の飽和または不飽和脂肪酸が挙げられる。中でも、分散性と製造時のハンドリング性との観点から、脂肪酸によって表面処理された耐トラッキング性向上剤(g)が好ましい。耐トラッキング性向上剤(g)として、脂肪酸で表面処理された炭酸カルシウムを用いた場合、ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)に耐トラッキング性向上剤(g)がより均一分散し、これにより、PPE系樹脂組成物(Z)の耐トラッキング性が一層優れたものになる。
【0115】
また、PPE系樹脂組成物(Z)に含まれる耐トラッキング性向上剤(g)の含有量の下限値は、ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量部に対して、0.5質量部以上であることが好ましい。当該耐トラッキング性向上剤(g)の含有量の上限値は、ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量部に対して、50質量部以下であることが好ましい。この範囲内の含有量の耐トラッキング性向上剤(g)がPPE系樹脂組成物(Z)に含まれることにより、このPPE系樹脂組成物(Z)の耐トラッキング性を向上させることができる。
【0116】
耐トラッキング性向上剤(g)は、それ自体の脱水または分解による吸熱希釈作用によって、炭化成分の発生を抑制するとともに、当該炭化成分の揮散を促進させ、この結果、PPE系樹脂組成物(Z)の耐トラッキング性を単独で向上させることも可能である。これに加え、耐トラッキング性向上剤(g)は、難燃剤(f)によるPPE系樹脂組成物(Z)の難燃性の付与を支援することができ、これにより、難燃剤(f)と協同してPPE系樹脂組成物(Z)の難燃性を向上させる傾向がある。
【0117】
上記耐トラッキング性向上剤(g)の含有量が0.5質量部未満である場合、耐トラッキング性向上剤(g)は、PPE系樹脂組成物(Z)に含有されても当該PPE系樹脂組成物(Z)の耐トラッキング性を向上させることができない恐れがある。また、上記耐トラッキング性向上剤(g)の含有量が50質量部を超える場合、PPE系樹脂組成物(Z)の剛性や耐衝撃性等の機械的強度、耐熱性および流動性が低下する恐れがある。
【0118】
[リン系安定剤(h)]
つぎに、本発明の実施形態に係るPPE系樹脂組成物(Z)に適用されるリン系安定剤(h)について詳細に説明する。PPE系樹脂組成物(Z)は、上述したポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)、ポリオレフィン(c)、無機充填材(d)、ブロック共重合体(e)および難燃剤(f)等に加え、さらに、リン系安定剤(h)を含有していてもよい。リン系安定剤(h)は、PPE系樹脂組成物(Z)の製造および成形工程における溶融混練時や使用時の熱安定性を向上させることと、PPE系樹脂組成物(Z)の難燃性の付与とを目的として、PPE系樹脂組成物(Z)に適宜含有される成分である。
【0119】
リン系安定剤(h)としては、例えば、ホスファイト系化合物、ホスホナイト系化合物等が挙げられる。これらの化合物は、リン系安定剤(h)として、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。リン系安定剤(h)は、ホスファイト系化合物およびホスホナイト系化合物のうち、少なくとも1種を含むことが好ましい。
【0120】
ホスファイト系化合物としては、例えば、亜リン酸エステル等が挙げられる。ホスファイト系化合物の具体例としては、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、2,2-メチレンビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)オクチルホスファイト、4,4’-ブチリデン-ビス-(3-メチル-6-t-ブチルフェニル-ジ-トリデシル)ホスファイト、1,1,3-トリス(2-メチル-4-ジ-トリデシルホスファイト-5-t-ブチル-フェニル)ブタン、トリス(ミックスドモノおよびジ-ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、4,4’-イソプロピリデンビス(フェニル-ジアルキルホスファイト)等が挙げられる。これらの中でも、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト、2,2-メチレンビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)オクチルホスファイト、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-ホスファイトが好ましい。
【0121】
ホスホナイト系化合物の具体例としては、例えば、テトラキス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)-4,4’-ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,5-ジ-t-ブチルフェニル)-4,4’-ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,3,4-トリメチルフェニル)-4,4’-ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,3-ジメチル-5-エチルフェニル)-4,4’-ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,6-ジ-t-ブチル-5-エチルフェニル)-4,4’-ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,3,4-トリブチルフェニル)-4,4’-ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,4,6-トリ-t-ブチルフェニル)-4,4’-ビフェニレンジホスホナイト等が挙げられる。これらの中でも、テトラキス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)-4,4’-ビフェニレンジホスホナイトが好ましい。
【0122】
PPE系樹脂組成物(Z)がリン系安定剤(h)を含有する場合、このリン系安定剤(h)の含有量は、ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量部に対して、0.1質量部以上であることが好ましく、0.5質量部以上であることがより好ましく、1.0質量部以上であることがより一層好ましく、2.0質量部以上であることが特に好ましい。また、このリン系安定剤(h)の含有量は、ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量部に対して、20.0質量部以下であることが好ましく、10.0質量部以下であることがより好ましく、7.0質量部以下であることがより一層好ましく、5.0質量部以下であることが特に好ましい。この範囲内の含有量のリン系安定剤(h)がPPE系樹脂組成物(Z)に含まれることにより、PPE系樹脂組成物(Z)の製造および成形工程における溶融混練時や使用時の熱安定性を向上させるとともに、このPPE系樹脂組成物(Z)の難燃性を向上させることができる。また、この範囲内の含有量のリン系安定剤(h)がPPE系樹脂組成物(Z)に含まれる場合、PPE系樹脂組成物(Z)中のポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量%のうち、ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)の含有割合は90~100質量%であり、スチレン系樹脂(b)の含有割合は0~10質量%であることが好ましい。
【0123】
[黒色顔料(j)]
つぎに、本発明の実施形態に係るPPE系樹脂組成物(Z)に適用される黒色顔料(j)について詳細に説明する。PPE系樹脂組成物(Z)は、上述したポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)、ポリオレフィン(c)、無機充填材(d)、ブロック共重合体(e)および難燃剤(f)等に加え、さらに、調色を目的として、黒色顔料(j)を含有していてもよい。
【0124】
黒色顔料(j)としては、例えば、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、またはこれらの熱可塑性樹脂マスターバッチ等が挙げられる。PPE系樹脂組成物(Z)が黒色顔料(j)を含有する場合、黒色顔料(j)の含有量は、ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量部に対して、2.0質量部以下であることが好ましく、1.5質量部以下であることがより好ましく、1.0質量部以下であることがより一層好ましく、0.5質量部以下であることが特に好ましい。この黒色顔料(j)の含有量の下限値は、PPE系樹脂組成物(Z)の調色が可能であれば特に定めるものではないが、0.01質量部以上であることが好ましい。この範囲内の含有量の黒色顔料(j)がPPE系樹脂組成物(Z)に含まれることにより、PPE系樹脂組成物(Z)の耐トラッキング性を損なうことなく調色することができる。
【0125】
[添加剤]
つぎに、本発明の実施形態に係るPPE系樹脂組成物(Z)に適用される添加剤について詳細に説明する。PPE系樹脂組成物(Z)は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、上述したポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)、ポリオレフィン(c)、無機充填材(d)、ブロック共重合体(e)および難燃剤(f)等の成分以外に、その他の添加剤を含有してもよい。この添加剤としては、例えば、リン系安定剤(h)以外の熱安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、耐侯性改良剤、発泡剤、滑剤、可塑剤、流動性改良剤、分散剤、導電剤、帯電防止剤、黒色顔料(j)以外の着色剤等が挙げられる。
【0126】
上記添加剤のうち、リン系安定剤(h)以外の熱安定剤(以下、安定剤(i)と称する)としては、例えば、ヒンダードフェノール系化合物、硫黄系化合物、酸化亜鉛等が挙げられる。これらの化合物は、安定剤(i)として、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
【0127】
ヒンダードフェノール系化合物の具体例としては、例えば、n-オクタデシル-3-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、1,6-ヘキサンジオール-ビス〔3-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、ペンタエリスリトール-テトラキス〔3-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、3,9-ビス〔1,1-ジメチル-2-{β-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ}エチル〕-2,4,8,10-テトラオキサスピロ〔5,5〕ウンデカン、トリエチレングリコール-ビス〔3-(3-t-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホネート-ジエチルエステル、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、2,2-チオ-ジエチレンビス〔3-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、トリス-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-イソシアヌレート、N,N’-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナマイド)等が挙げられる。これらの中でも、n-オクタデシル-3-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、1,6-ヘキサンジオール-ビス〔3-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、3,9-ビス〔1,1-ジメチル-2-{β-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ}エチル〕-2,4,8,10-テトラオキサスピロ〔5,5〕ウンデカンが好ましい。
【0128】
硫黄系化合物の具体例としては、例えば、ジドデシルチオジプロピオネート、ジテトラデシルチオジプロピオネート、ジオクタデシルチオジプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス(3-ドデシルチオプロピオネート)、ペンタエリスリチルテトラキス(3-テトラデシルチオプロピオネート)、ペンタエリスリチルテトラキス(3-トリデシルチオプロピオネート)、チオビス(N-フェニル-β-ナフチルアミン)、2-メルカプトベンゾチアゾール、2-メルカプトベンゾイミダゾール、テトラメチルチウラムモノサルファイド、テトラメチルチウラムジサルファイド、ニッケルジブチルジチオカルバメート、ニッケルイソプロピルキサンテート、トリラウリルトリチオホスファイト等が挙げられる。これらの中でも、特に、チオエーテル構造を有するチオエーテル系酸化防止剤は、酸化された物質から酸素を受け取って還元するため、安定剤(i)として好適に用いることができる。当該硫黄系化合物の分子量の下限は、通常、200以上であり、好ましくは500以上である。当該硫黄系化合物の分子量の上限は、通常、3000以下である。
【0129】
酸化亜鉛としては、例えば、平均粒子径が0.02~1μmのものが好ましく、平均粒子径が0.08~0.8μmのものがより好ましい。
【0130】
例えば、PPE系樹脂組成物(Z)が安定剤(i)を含有する場合、安定剤(i)の含有量は、ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量部に対して、0.001~1質量部であることが好ましく、0.01~0.7質量部であることがより好ましく、0.02~0.5質量部であることがより一層好ましい。安定剤(i)の含有量の下限が0.001質量部以上であることにより、PPE系樹脂組成物(Z)の熱安定性の改善効果を十分に得ることができる。また、安定剤(i)の含有量の上限が1質量部以下であることにより、PPE系樹脂組成物(Z)を成形する際の金型の汚染発生や、PPE系樹脂組成物(Z)の機械的強度の低下等を防止することができる。
【0131】
また、上記添加剤のうち、着色剤としては、例えば、白色顔料および染料等が挙げられる。PPE系樹脂組成物(Z)は、調色を目的として、当該着色剤の少なくとも一つを含有していてもよい。
【0132】
白色顔料としては、例えば、酸化チタン、硫化亜鉛等が挙げられる。PPE系樹脂組成物(Z)が白色顔料を含有する場合、白色顔料の含有量は、ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量部に対して、7.0質量部以下であることが好ましく、4.0質量部以下であることがより好ましく、3.0質量部以下であることがより一層好ましく、2.0質量部以下であることが特に好ましい。この白色顔料の含有量の下限値は、PPE系樹脂組成物(Z)の調色が可能であれば特に定めるものではないが、0.01質量部以上であることが好ましい。この範囲内の含有量の白色顔料がPPE系樹脂組成物(Z)に含まれることにより、PPE系樹脂組成物(Z)の機械的強度を損なうことなく調色することができる。
【0133】
PPE系樹脂組成物(Z)は、上記のような添加剤のうち、1種の添加剤を含有していてもよいし、2種以上を配合した添加剤を含有していてもよい。PPE系樹脂組成物(Z)は、含有した各添加剤の機能をそれぞれ有効に発揮させることができる。例えば、PPE系樹脂組成物(Z)に耐侯性改良剤および滑剤を配合した場合、PPE系樹脂組成物(Z)の耐候性および、射出成型時の金型からの離型性が改善する傾向にある。
【0134】
また、PPE系樹脂組成物(Z)中に含まれるポリフェニレンエーテル系樹脂(a)とスチレン系樹脂(b)とポリオレフィン(c)と無機充填剤(d)とブロック共重合体(e)と難燃剤(f)との合計含有量は、PPE系樹脂組成物(Z)の100質量%に対して、95質量%以上であることが好ましく、97質量%以上であることがより好ましく、98質量%以上であることがより一層好ましく、99質量%以上であることが特に好ましい。当該合計含有量を上記の範囲内にすることにより、耐トラッキング性、耐衝撃性、難燃性および機械的強度が良好なPPE系樹脂組成物(Z)を得ることができる。
【0135】
また、PPE系樹脂組成物(Z)が耐トラッキング性向上剤(g)をさらに含有する場合、PPE系樹脂組成物(Z)中に含まれるポリフェニレンエーテル系樹脂(a)とスチレン系樹脂(b)とポリオレフィン(c)と無機充填剤(d)とブロック共重合体(e)と難燃剤(f)と耐トラッキング性向上剤(g)との合計含有量は、PPE系樹脂組成物(Z)の100質量%に対して、95質量%以上であることが好ましく、97質量%以上であることがより好ましく、98質量%以上であることがより一層好ましく、99質量%以上であることが特に好ましい。当該合計含有量を上記の範囲内にすることにより、耐トラッキング性、耐衝撃性、難燃性および機械強度が良好なPPE系樹脂組成物(Z)を得ることができる。
【0136】
[PPE系樹脂組成物(Z)の製造方法]
つぎに、本発明の実施形態に係るPPE系樹脂組成物(Z)の製造方法について詳細に説明する。PPE系樹脂組成物(Z)の製造方法は、特定の方法に限定されるものではなく、公知の方法を採用することができる。当該製造方法として、例えば、上述したポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)、ポリオレフィン(c)、無機充填材(d)、ブロック共重合体(e)、難燃剤(f)、耐トラッキング性向上剤(g)およびリン系安定剤(h)等、必要に応じて配合される各種成分を混練機によって溶融混練し、その後、冷却固化する溶融混練方法や、適当な溶媒に上記各種成分を添加し、溶解する成分同士または溶解する成分と不溶解成分とを懸濁状態で混ぜる溶液混合法等が挙げられる。当該製造方法において用いられる混練機としては、例えば、単軸混練押出機、多軸混練押出機、バンバリーミキサー、ロール、ブラベンダープラストグラム等が挙げられる。また、上記溶媒としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素およびその誘導体等が挙げられる。
【0137】
工業的コストの観点から、PPE系樹脂組成物(Z)の製造方法としては、溶融混練法が好ましい。当該溶融混練法において、混練温度および混練時間は、要望されるPPE系樹脂組成物(Z)や混練機の種類等の条件により、任意に選ぶことができる。例えば、混練温度は、200~350℃であることが好ましく、220~320℃であることがより好ましい。混練時間は、20分間以下であることが好ましい。混練温度が350℃を上回る場合、ポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)に含まれるポリフェニレンエーテル系樹脂(a)またはスチレン系樹脂(b)の熱劣化が生じる恐れがある。この結果、PPE系樹脂組成物(Z)の成形品において、物性の低下または外観不良が生じる恐れがある。
【0138】
[成形品]
つぎに、本発明の実施形態に係る成形品について詳細に説明する。本発明の実施形態に係る成形品は、上述したPPE系樹脂組成物(Z)からなる成形品であり、例えば、PPE系樹脂組成物(Z)をペレッタイズして得られるペレットを各種の成形法で成形することにより、製造することができる。また、当該成形品は、上記ペレットを経由せずに、混練機で溶融混練されたPPE系樹脂組成物(Z)を直接、成形することによって製造してもよい。
【0139】
PPE系樹脂組成物(Z)の成形方法は、特定の方法に限定されるものではなく、公知の方法を採用することができる。例えば、PPE系樹脂組成物(Z)の成形方法としては、射出成形、射出圧縮成形、中空成形、押出成形、シート成形、熱成形、回転成形、積層成形、プレス成形等の各種成形方法が挙げられる。
【0140】
上記の成形方法によって製造された成形品は、本発明の実施形態に係るPPE系樹脂組成物(Z)からなるため、PPE系樹脂組成物(Z)に含まれる各種成分の優れた特性を有する。特に、当該成形品は、ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)による耐熱性、低比重、高い寸法精度、耐加水分解性とポリオレフィン(c)等による高い耐トラッキング性と、無機充填材(d)等による高い機械的強度と、ブロック共重合体(e)等による高い耐衝撃性と難燃剤(f)等による高い難燃性とを兼ね備えたものとなっている。中でも、当該成形品の耐トラッキング性は、ポリオレフィン(c)とブロック共重合体(e)および耐トラッキング性向上剤(g)との組み合わせにより、目標とする高いものに向上し易い。当該成形品の耐衝撃性は、ブロック共重合体(e)に含まれるビニル芳香族化合物ブロック(e1)の含有量(含有割合)およびブロック共重合体(e)のMFRの各制御により、目標とする高いものに向上し易い。さらに、当該成形品は、上記の特性に加え、スチレン系樹脂(b)等による耐衝撃性および加工性等の優れた特性を有することができる。
【0141】
このような成形品は、上記のような優れた特性を有することから、自動車関連部品、電子機器関連部品および電池関連部品等の各種用途に広く用いることができる。
【0142】
具体的には、本発明の実施形態に係る成形品が適用される自動車関連部品として、例えば、自動車用の外装部品、外板部品、内装部品、アンダーフード部品等が挙げられる。より具体的には、自動車用の外装部品または外板部品として、バンパー、フェンダー、ドアパネル、モール、エンブレム、エンジンフード、ホイルカバー、ルーフ、スポイラー、エンジンカバー等の部品が挙げられる。自動車用の内装部品として、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が挙げられる。
【0143】
また、本発明の実施形態に係る成形品が適用される電子機器関連部品として、例えば、コンピュータ用部品、コンピュータ周辺機器用部品、OA機器用部品、テレビ用部品、ビデオデッキ用部品、各種ディスクプレーヤ用部品、これらの電子機器用のキャビネットやシャーシ、冷蔵庫用部品、空調機器用部品、液晶プロジェクタ用部品等が挙げられる。
【0144】
また、本発明の実施形態に係る成形品が適用される電池関連部品として、例えば、電池ユニット筐体、二次電池用の電解槽、直接メタノール燃料電池用の燃料ケース、燃料電池用の配水管等の部品が挙げられる。
【0145】
また、本発明の実施形態に係る成形品は、上述した自動車関連、電子機器関連および電池関連以外の分野(その他の分野)の部品に適用することも可能である。例えば、当該その他の分野の部品として、水冷用タンク、ボイラー用の外装ケース、インクジェットプリンタのインク周辺部品・部材およびシャーシ等が挙げられる。これらの他に、本発明の実施形態に係る成形品は、水配管、継ぎ手等の成形体、シートまたはフィルムを延伸して得られるリチウムイオン電池用セパレータ等に適用することも可能である。
【0146】
以上、説明したように、本発明の実施形態に係るPPE系樹脂組成物(Z)は、少なくともポリフェニレンエーテル系樹脂(a)を含有するポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)を含有し、このポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量部に対して、ポリオレフィン(c)を2~18質量部、無機充填材(d)を1~25質量部、ブロック共重合体(e)を4~20質量部、難燃剤(f)を5~35質量部、含有している。このPPE系樹脂組成物(Z)において、ブロック共重合体(e)は、ビニル芳香族化合物ブロック(e1)と共役ジエン化合物ブロック(e2)とを含む水素添加物であり、このブロック共重合体(e)の100質量%のうち、ビニル芳香族化合物ブロック(e1)の含有割合は、10~45質量%であり、このブロック共重合体(e)のMFR(JIS K7210に準拠して測定されるメルトボリュームフローレート)は、温度230℃および荷重2.16kgの測定条件において、3cm3/10分以下である。
【0147】
このため、ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)による優れた耐熱性が得られるとともに、無機充填材(d)によって機械的強度を強化することができ、この無機充填材(d)に起因して低下する耐トラッキング性を、ポリオレフィン(c)によって改善することができる。上記に加え、ポリオレフィン(c)に起因して低下する難燃性を難燃剤(f)によって改善するとともに、この難燃剤(f)に起因して低下する耐衝撃性を、ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)に対するブロック共重合体(e)の含有割合と、ブロック共重合体(e)中のビニル芳香族化合物ブロック(e1)の含有割合と、ブロック共重合体(e)の上記MFRと、の各制御によって改善することができる。この結果、PPE系樹脂組成物(Z)は、その優れた耐熱性および機械的強度を保持しつつ、耐トラッキング性、耐衝撃性および難燃性を高い水準で兼ね備えることができる。
【0148】
また、上述したPPE系樹脂組成物(Z)の成形加工により、当該PPE系樹脂組成物(Z)の効果を享受する成形品を容易に得ることができる。このような成形品は、素材であるPPE系樹脂組成物(Z)の構成成分を選択することにより、用途に応じて要求される各種特性(耐トラッキング性、耐衝撃性および難燃性等)を有することができる。
【実施例0149】
以下、実施例を示して、本発明について更に具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定して解釈されるものではない。
【0150】
(実施例1~12、比較例1~5)
[ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物の成分]
実施例1~12および比較例1~5の各々におけるポリフェニレンエーテル系樹脂組成物(PPE系樹脂組成物)の各成分は、表1-1、1-2に示す通りである。
【0151】
実施例1~12の各々では、表1-1に示すポリフェニレンエーテル系樹脂(a)、スチレン系樹脂(b)、ポリオレフィン(c)、無機充填材(d)、ブロック共重合体(e)、難燃剤(f)、耐トラッキング性向上剤(g)、リン系安定剤(h)、その他の安定剤(i)、黒色顔料(j)が必要に応じて用いられる。なお、その他の安定剤(i)は、上述したPPE系樹脂組成物(Z)に必要に応じて添加される添加剤の一例であり、具体的には、リン系安定剤(h)以外の安定剤である。例えば、当該安定剤(i)として、フェノール系酸化防止剤が用いられる。
【0152】
比較例1~5の各々では、上記の各成分と、表1-2に示すスチレン系エラストマー(x)とが必要に応じて用いられる。スチレン系エラストマー(x)は、ビニル芳香族化合物の一例としてスチレンを含有するブロック共重合体であり、表1-1に示すブロック共重合体(e)の代わりに用いられる。例えば、スチレン系エラストマー(x)としては、JIS K7210に準拠して測定されるMFRが、温度230℃および荷重2.16kgの測定条件において5.0g/10分のものと、ブロック共重合体の100質量%中のスチレンの含有量(含有割合)が65質量%のものと、が適宜用いられる。
【0153】
表1-1に示すように、ポリフェニレンエーテル系樹脂(a)としては、成分(a-1)が用いられる。スチレン系樹脂(b)としては、成分(b-1)が用いられる。ポリオレフィン(c)としては、成分(c-1)、成分(c-2)または成分(c-3)が用いられる。無機充填材(d)としては、成分(d-1)が用いられる。ブロック共重合体(e)としては、成分(e-1)、成分(e-2)、成分(e-3)または成分(e-4)が用いられる。難燃剤(f)としては、成分(f-1)および成分(f-2)が適宜含有量を変えて用いられる。耐トラッキング性向上剤(g)としては、成分(g-1)が用いられる。リン系安定剤(h)としては、成分(h-1)が用いられる。安定剤(i)としては、成分(i-1)が用いられる。黒色顔料(j)としては、成分(j-1)が用いられる。また、表1-2に示すように、スチレン系エラストマー(x)としては、成分(x-1)または成分(x-2)が用いられる。
【0154】
表1-1、1-2に記載されるMFRは、JIS K7210に準拠して測定されるメルトフローレートである。当該MFRの測定条件のうち、温度は230℃であり、荷重は2.16kgである。
【0155】
【0156】
【0157】
[PPE系樹脂組成物のペレットの製造方法]
実施例1~12および比較例1~5の各々では、上記表1-1、1-2に示した各成分を、後述の表2-1~2-3に示した割合(質量部)で混合し、二軸押出機(芝浦機械社製:TEM18SS)を用いて、シリンダー温度を280℃にし、スクリュー回転数を300rpmにして、上記各成分の混合物を溶融混練した。これにより、PPE系樹脂組成物を作製した。その後、このPPE系樹脂組成物のストランドを押し出し、押し出したストランドをカット(ペレッタイズ)することにより、このPPE系樹脂組成物のペレットを得た。得られたPPE系樹脂組成物のペレットを用いて、以下に示す各評価を行った。
【0158】
[耐トラッキング性の評価]
実施例1~12および比較例1~5の各々では、上記の製造方法によって得られたペレットを用いて作製したPPE系樹脂組成物の成形品について、耐トラッキング性の評価を行った。詳細には、上記の製造方法によるPPE系樹脂組成物のペレットを、100℃で2時間、乾燥させた後、射出成形機(芝浦機械社製:EC160NII)に供給し、この射出成形機により、PPE系樹脂組成物からなる、縦×横×厚さ=100mm×150mm×3.2mmの成形品を作製した。このとき、射出成形条件として、シリンダー温度は280℃とし、金型温度は70℃とした。このように作製した成形品を用い、IEC60112(使用電解液:溶液A、滴下数:50滴)に準拠した測定方法により、当該成形品のトラッキング破壊が発生しない最大電圧、すなわちCTI値(単位:V)を測定した。
【0159】
[難燃性の評価]
実施例1~12および比較例1~5の各々では、上記の製造方法によって得られたペレットを用いて作製したPPE系樹脂組成物の試験片について、難燃性の評価を行った。詳細には、上記の製造方法によるPPE系樹脂組成物のペレットを、100℃で2時間、乾燥させた後、射出成形機(芝浦機械社製:EC75SX)に供給し、この射出成形機により、PPE系樹脂組成物からなる、縦×横×厚さ=125mm×13mm×1.5mmの燃焼性試験用試験片を成形した。このとき、射出成形条件として、シリンダー温度は280℃とし、金型温度は70℃とした。
【0160】
つぎに、上記のように得られた燃焼性試験用試験片について、UL94規格に準拠した5本1セットの垂直燃焼性試験(UL94V試験:1.5mmt)を2回ずつ行った。実施例1~12および比較例1~5の各々における難燃性の評価では、1セット毎に垂直燃焼性試験に基づくグレードを判定した。当該グレードは、良好なものから順にV-0、V-1、V-2と分類される。また、難燃性の評価において、最大燃焼時間は30秒以上であり、いずれのグレードにも該当しない結果はNGと判定した。なお、2回の垂直燃焼性試験によって得られた各結果(グレードの判定結果)が互いに異なる場合、難燃性の評価結果として、より低い方のグレードを採用した。
【0161】
[耐熱性の評価]
実施例1~12および比較例1~5の各々では、上記の製造方法によって得られたペレットを用いて作製したPPE系樹脂組成物の試験片について、耐熱性の評価を行った。詳細には、上記の製造方法によるPPE系樹脂組成物のペレットを、100℃で2時間、乾燥させた後、射出成形機(芝浦機械社製:EC75SX)に供給し、この射出成形機により、ISO15103に準拠して、ISO3167:93のA型試験片(以下、ISO試験片と称する)を射出成形した。このとき、射出成形条件として、シリンダー温度は280℃とし、金型温度は70℃とした。
【0162】
つぎに、ISO75-2に準拠して、上記ISO試験片の平行部を機械加工し、これにより、縦×横×厚さ=80mm×10mm×4mmの短冊形状の試験片を作製し、この試験片を用いて、荷重1.80MPaの条件下で荷重たわみ温度(単位:℃)を測定した。
【0163】
[耐衝撃性の評価]
実施例1~12および比較例1~5の各々では、上記耐熱性の評価と同様の手法によって得られたISO試験片について、耐衝撃性の評価を行った。詳細には、ISO179-1およびISO179-2に準拠して、ISO試験片を切削加工し、これにより、当該ISO試験片の両端のつかみ部分を切り取るとともに、当該ISO試験片の中央部にノッチ(切り欠き)を付けて、ノッチ付きのシャルピー衝撃試験片を作製した。このように得られたシャルピー衝撃試験片について、耐衝撃性の評価として、ISO179-1およびISO179-2に準拠した測定方法により、温度23℃におけるシャルピー衝撃強度(単位:kJ/m2)を測定した。
【0164】
[機械的強度の評価]
実施例1~12および比較例1~5の各々では、上記耐熱性の評価と同様の手法によって得られたISO試験片を用い、機械的強度の評価を行った。詳細には、上記のように得られたISO試験片の平行部を機械加工して、縦×横×厚さ=80mm×10mm×4mmの短冊形状の試験片を作製した。この試験片について、ISO178に準拠した測定方法により、温度23℃および湿度50%の環境下で、曲げ弾性率(単位:MPa)を測定した。
【0165】
[評価結果]
実施例1~12および比較例1~5の各々におけるPPE系樹脂組成物の各成分の含有割合(質量部)および上記各評価の結果を、表2-1~2-3に示す。なお、表2-1~2-3において、「質量比(e/f)」は、PPE系樹脂組成物中におけるブロック共重合体(e)の難燃剤(f)に対する質量比を意味する。評価対象のPPE系樹脂組成物がブロック共重合体(e)の代わりにスチレン系エラストマー(x)を含有する場合、当該質量比(e/f)=0.00である。「DTUL」は、上述した荷重たわみ温度を意味する。
【0166】
実施例1~12では、表2-1、2-2に示すように、耐トラッキング性、耐衝撃性、難燃性、耐熱性および機械的強度の各評価結果が得られた。詳細には、実施例1~12の各々における耐トラッキング性の評価結果として、表2-1、2-2に示すCTI値が得られた。実施例1~12のいずれにおいても、CTI値は500V以上であった。より詳細には、実施例1、2、5においてCTI値は575Vであり、実施例3、4、6~12においてCTI値は600Vであった。また、実施例1~12の各々における耐衝撃性の評価結果として、表2-1、2-2に示すシャルピー衝撃強度が得られた。実施例1~12のいずれにおいても、シャルピー衝撃強度は8.0kJ/m2以上であった。中でも、実施例1、2、4~6、8~10においてシャルピー衝撃強度は9.5kJ/m2以上であり、特に、実施例1、2、5、8~10においてシャルピー衝撃強度は10.0kJ/m2以上であった。また、実施例1~12の各々における難燃性の評価結果として、表2-1、2-2に示すように、UL94V試験に基づくグレードが得られた。実施例1~12のいずれにおいても、当該グレードは、V-1以上を満足していた。中でも、実施例3、4、11において難燃性のグレードはV-0であった。以上より、実施例1~12のいずれにおいても、CTI値≧500Vという高い耐トラッキング性と、シャルピー衝撃強度≧8.0kJ/m2という高い耐衝撃性と、V-1以上という高い難燃性とを両立させることが可能であった。
【0167】
また、実施例1~12の各々における耐熱性の評価結果として、表2-1、2-2に示すDTULが得られた。実施例1~12のいずれにおいても、DTULは100℃以上であり、優れた耐熱性を保持することができた。また、実施例1~12の各々における機械的強度の評価結果として、表2-1、2-2に示す曲げ弾性率が得られた。実施例1~12のいずれにおいても、曲げ弾性率は2700MPa以上であった。このように実施例1~12のいずれにおいても、高い機械的強度を得ることができた。
【0168】
一方、比較例1~5では、表2-3に示すように、耐トラッキング性、耐衝撃性、難燃性、耐熱性および機械的強度の各評価結果が得られた。詳細には、比較例1~4において、シャルピー衝撃強度は8.0kJ/m2未満であり、実施例1~12に比べて耐衝撃性が低かった。比較例5においては、難燃性の評価結果が「NG」であり、実施例1~12に比べて難燃性が低かった。特に、比較例1では、ポリオレフィン(c)および耐トラッキング性向上剤(g)を含有したPPE系樹脂組成物であるにも拘らず、当該PPE系樹脂組成物がブロック共重合体(e)を含有していないため、CTI値が275Vであり、実施例1~12に比べて耐トラッキング性が著しく低かった。比較例2では、たとえブロック共重合体(e)を含有するPPE系樹脂組成物であっても、ブロック共重合体(e)の含有割合がポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量部に対して3質量部であり、ブロック共重合体(e)の含有割合の下限(4質量部)未満であるため、シャルピー衝撃強度は8.0kJ/m2未満であった。比較例3、4では、ブロック共重合体(e)の代わりにスチレン系エラストマー(x)を含有するPPE系樹脂組成物であったため、シャルピー衝撃強度が8.0kJ/m2未満であった。比較例5では、たとえブロック共重合体(e)を含有するPPE系樹脂組成物であっても、ブロック共重合体(e)の含有割合がポリフェニレンエーテル含有樹脂(A)の100質量部に対して23.0質量部であり、ブロック共重合体(e)の含有割合の上限(20質量部)を超えるため、難燃性の評価結果が「NG」であり、V-1以上の難燃性を得ることができなかった。以上より、比較例1~5のいずれにおいても、耐トラッキング性、耐衝撃性および難燃性の全てを高い水準で併せ持つことはできなかった。
【0169】
【0170】
【0171】
【0172】
なお、本発明は、上述した実施形態および実施例によって限定されるものではなく、上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。その他、上述した実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例および運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
本発明に係るPPE系樹脂組成物は、耐トラッキング性、耐衝撃性および難燃性を高い水準で有することができるので、電池ユニット筐体等の各種の成形品に極めて好適に利用することができる。