JP2000072965A - 熱可塑性樹脂組成物、製造法および成形体 - Google Patents
熱可塑性樹脂組成物、製造法および成形体Info
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Abstract
れた、芳香族ポリサルホン樹脂をベースとする熱可塑性
樹脂組成物、その製造法および成形体を提供すること。 【解決手段】(A)水酸基を有し、水酸基当量が430
000(g/eq)以下である芳香族ポリサルホン樹
脂、ならびに(B)オレフィン類とグリシジルメタクリ
レートおよび/またはグリシジルアクリレートとの共重
合体を必須成分とする熱可塑性樹脂組成物、その製造法
およびその成形体。
Description
つ耐熱性を有する成形体を与える熱可塑性樹脂組成物、
その製造法、および該組成物からなる成形体に関する。
性、機械的強度を有し、エンジニアリング部品として幅
広い分野に使用されているが、ノッチ存在下における衝
撃強度が低いという欠点を有している。この点を改善す
るために、エポキシ基含有オレフィン系共重合体を添加
する方法が特公平2−381号公報、特開昭59−11
360号公報に開示されている。例えば、特公平2−3
81号公報の実施例には、エチレン−グリシジルメタク
リレート共重合体を10wt%および30wt%添加し
た系で、ノッチ付きアイゾット衝撃強度がそれぞれ1
4.6(kg・cm/cm)および19.3(kg・c
m/cm)であることが記載されている。また、特開昭
59−11360号公報の実施例には、エチレン−グリ
シジルメタクリレート共重合体を10〜35wt%添加
した系でノッチ付きアイゾット衝撃強度が25〜34
(kg・cm/cm)になることが開示されている。し
かしながら、上記した例では、エチレン−グリシジルメ
タクリレート共重合体添加によるノッチ付きアイゾット
衝撃強度の改良効果が充分でなく、高いレベルの衝撃強
度の改良効果を得ようとすると、その共重合体の添加量
を増やさなければならず、そうすると熱可塑性樹脂組成
物の耐熱性が低下するなどの問題があった。
にノッチ付きアイゾット衝撃強度の改良された、芳香族
ポリサルホン樹脂をベースとする熱可塑性樹脂組成物、
その製造法および成形体を提供することである。また、
芳香族ポリサルホン樹脂をベースとする熱可塑性樹脂組
成物において、芳香族ポリサルホン樹脂含量の多い領域
において、高度にノッチ付きアイゾット衝撃強度が改良
されるとともに、耐熱性も優れた熱可塑性樹脂組成物、
その製造法および成形体を提供することである。
した結果、ある量以上の水酸基を含有する芳香族ポリサ
ルホン樹脂とグリシジル基を有するオレフィン系共重合
体を配合すると、著しく耐衝撃性等が改善された熱可塑
性樹脂組成物が得られることを見出し、本発明に到達し
た。すなわち、本発明は次のとおりである。 [1] (A)水酸基を有し、水酸基当量が43000
0(g/eq)以下である芳香族ポリサルホン樹脂、な
らびに(B)オレフィン類とグリシジルメタクリレート
および/またはグリシジルアクリレートとの共重合体を
必須成分とする熱可塑性樹脂組成物。 [2] 各含有割合が、(A)成分99.5〜70重量
%、(B)成分0.5〜20重量%である[1]記載の
熱可塑性樹脂組成物。 [3] (A)成分である芳香族ポリサルホン樹脂が次
式
である[1]または[2]記載の熱可塑性樹脂組成物。 [4] (A)水酸基を有し、水酸基当量が43000
0(g/eq)以下である芳香族ポリサルホン樹脂、な
らびに(B)オレフィン類とグリシジルメタクリレート
および/またはグリシジルアクリレートとの共重合体を
溶融混練することを特徴とする熱可塑性樹脂組成物の製
造法。 [5] (A)成分ならびに(B)成分の割合が、
(A)成分99.5〜70重量%、(B)成分0.5〜
20重量%である[4]記載の熱可塑性樹脂組成物の製
造法。 [6] (A)成分である芳香族ポリサルホン樹脂が上
記式で表される繰り返し単位を80mol%以上有する
ものである[4]または[5]記載の熱可塑性樹脂組成
物の製造法。 [7] [1]、[2]または[3]記載の熱可塑性樹
脂組成物からなる成形体。
本発明で使用される(A)成分である芳香族ポリサルホ
ン樹脂は、アリーレン単位、エーテル結合およびスルホ
ン結合の三者が必須の構成単位であって、アリーレン単
位がエーテルおよびスルホン結合とともに無秩序にまた
は秩序正しく位置するポリアリーレン化合物として定義
される。代表的な例としては次のような繰り返し単位を
有するものがあげられるが、これに限定されるものでは
ない。
R1は炭素原子数1ないし6のアルキル基、炭素原子数
3ないし10のアルケニル基、フェニル基またはハロゲ
ン原子を表し、pは0ないし4の正数である。m、nは
平均の繰り返し単位数を示し、m/nは0.001〜1
0000の正数である。同一または異なる核上の各R1
は相互に異なっていても良い。各pは相互に異なってい
ても良い。]
炭素原子数1ないし6のアルキル基、炭素原子数3ない
し10のアルケニル基、フェニル基またはハロゲン原子
を表し、pは0ないし4の正数である。q、m、nは平
均の繰り返し単位数を示し、qは1〜3の正数、m/n
は0.001〜10000の正数である。同一または異
なる核上の各R1は相互に異なっていても良い。各pは
相互に異なっていても良い。) 本発明で用いられる芳香族ポリサルホン樹脂としては、
(II)または(III)で表される繰り返し単位中の
(m/m+n)は0.8以上であることが好ましい。ま
た、(III)の構造単位中のqは1であることが好ま
しい。これらの中でも(I)、(II)の繰り返し構造
単位を持つものが好ましく、さらに好ましくは(I)の
繰り返し構造単位を持つものである。本発明において
は、芳香族ポリサルホン樹脂中の水酸基含量が重要とな
るが、水酸基はその末端に存在するものが好ましい。ま
た、その含有量は水酸基当量(OH当量)にして430
000g/eq以下であれば特に限定されないが、好ま
しくは5000g/eq以上430000g/eq以下
であり、より好ましくは200000g/eq以上42
0000g/eq以下である。水酸基当量が43000
0g/eqより大きい場合、オレフィン系共重合体の分
散が悪く、十分な衝撃強度が得られない。また、500
0g/eqより小さい場合は滞留時の熱安定性が悪くな
るため好ましくない。末端に水酸基を導入する方法とし
ては、その製造工程にて、二価フェノラート(例えば、
4,4'−ジヒドロキシジフェニルサルホンやビスフェ
ノールAなどの二価フェノールを炭酸カリウムや水酸化
ナトリウムなどど反応させて得られるもの)とジクロル
化合物(例えば、4,4'−ジクロルジフェニルサルホ
ン)を脱塩重縮合する際に、二価フェノラートを過剰に
仕込み、末端基をフェノラートにしたものを、例えば、
塩酸などの酸によって中和し、末端基を水酸基とする方
法が挙げられるが、特に限定されない。また、水酸基当
量は、上記した方法等を用いて芳香族ポリサルホン樹脂
を製造する際、条件によって調節できるが、水酸基当量
の異なる2種以上の芳香族ポリサルホン樹脂をを混合し
て調整しても良い。これらの芳香族ポリサルホン樹脂の
市販品の例としては、住友化学工業株式会社の商品名ス
ミカエクセルPES5003P、3600P、4100
Pなどが挙げられるがこれらに限定されるものではな
い。
ジルメタクリレートおよび/またはグリシジルアクリレ
ートとの共重合体における、オレフィン類の具体例とし
ては、エチレン、プロピレン、ブテン−1、イソブチレ
ン、ペンテン−1、ヘキセン−1、ヘプテン−1、オク
テン−1、ドデセン−1、4ーメチル−ペンテン−1な
どが挙げられる。これらは一種、または二種以上用いる
ことも可能である。この中で特に好ましいものはエチレ
ン、プロピレンである。(B)成分の共重合体における
オレフィン類単位の含有量は、1〜99重量%の範囲内
で変えることは可能であるが、好ましい範囲としては5
0〜97重量%である。また、(B)成分の共重合体に
は、他のビニル化合物の共重合成分を含んでいてもよ
く、その具体例としては、スチレン、酢酸ビニル、メチ
ルメタクリレート、メチルアクリレート、アクリル酸、
エチルアクリレート、塩化ビニル、α−メチルスチレ
ン、ジビニルベンゼン、テトラフルオロエチレン、ジフ
ルオロエチレン、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、
アクリル酸アミド等が挙げられるが、これらに限定され
るものではない。(B)成分の共重合体はランダム共重
合体、ブロック共重合体のいずれであってもよい。本発
明の熱可塑性樹脂組成物における(B)成分の混合比率
は好ましくは3〜20wt%、より好ましくは5〜10
wt%である。(B)成分の混合比率が3wt%未満で
は耐衝撃性の改善効果に乏しく、また、20wt%を超
える範囲では耐熱性の低下を引き起こすため好ましくな
い。本発明の熱可塑性樹脂組成物を製造する方法は特に
限定されなく、通常の公知方法を用いることができる。
例えば、各成分を溶媒にて均一に混合した後、溶媒を除
去する方法や、各成分をヘンシェルミキサー等でドライ
ブレンドした後、溶融混練する方法などが挙げられる。
また、本発明の熱可塑性樹脂組成物では、(A)成分で
ある芳香族ポリサルホン樹脂中の水酸基の一部または全
部と、(B)成分であるオレフィン系共重合体中のグリ
シジル基の一部または全部が反応して、物性の改善に寄
与している可能性がある。この反応を促進させるために
は、後者の溶融混練する方法が好ましい。この方法とし
ては溶融粘性体を取扱い得る方法であれば如何なる方法
でもよいが、例示するとバンバリーミキサー、ロール、
押し出し機、ニーダー等が挙げられる。また、混練にお
いてこの反応を促進するために、有機ホスフィン類、ア
ミン類、塩基類、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムな
どの塩基性物質を添加することができる。本発明の熱可
塑性樹脂組成物に対して、本発明の目的を損なわない範
囲でガラスファイバー、ガラスビーズ、カーボンファイ
バーなどの補強材;染料、顔料などの着色剤;酸化防止
剤;熱安定剤;紫外線吸収剤;帯電防止剤;界面活性剤
などの通常の添加剤を1種以上添加することができる。
また、高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸金
属塩、フルオロカーボン系界面活性剤等の外部滑剤効果
を有するものを1種以上添加することも可能である。さ
らに、少量の熱可塑性樹脂、たとえばポリアミド、ポリ
フェニレンスルフィド、ポリエーテルケトン、ポリフェ
ニレンエーテルおよびその変性物、ポリエーテルイミド
など、少量の熱硬化性樹脂、たとえばフェノール樹脂、
エポキシ樹脂、シアネート樹脂、イソシアネート樹脂、
ポリイミド樹脂などを一種または二種以上添加すること
ができる。本発明の熱可塑性樹脂組成物および成形体
は、自動車、航空機等の部品、産業用機器、家電製品、
水周り部品、食器や医療機器、OA、AV機器、電子、
電子部品などの用途に有効なものである。
れらに限定されるものではない。なお、実施例中の物性
は次の方法で測定した。 ・水酸基当量 芳香族ポリサルホン樹脂をジメチルホルムアミドに溶解
し、滴定試薬として0.05mol/lのカリウムメト
キシド/トルエン・メタノール溶液を用いて電位差滴定
装置にて水酸基の量を測定し、水酸基当量を算出した。
また、水酸基当量が既知である芳香族ポリサルホン樹脂
を二種以上混合して水酸基当量を調整した実施例に関し
ては、両者の水酸基当量、混合比より算出した値を用い
た。 ・アイゾット衝撃強度 熱可塑性樹脂組成物から、射出成形機を用いて長さ64
mm、幅12.7mm、厚み6.4mm、中央部に先端
半径0.25mm、深さ2.7mmのノッチを有する試
験片を成形し、ASTM D256に準拠して測定し
た。 ・曲げ強度、弾性率 熱可塑性樹脂組成物から、射出成形機を用いて長さ12
7mm、幅12.7mm、厚み6.4mmの試験片を成
形し、ASTM D790に準拠して測定した。 ・荷重たわみ温度 曲げ強度、弾性率測定に用いたものと同形状の試験片を
用い、ASTM D648に準拠し、18.6kg/c
m2の荷重で測定した。
後、二軸押出機(池貝鉄工(株)製、PCM−30)を
用いてシリンダー温度320℃で造粒し、熱可塑性樹脂
組成物を得た。該熱可塑性樹脂組成物を340℃の成形
温度にて射出成形し、各種試験片を作製し、試験に供し
た。結果を表1および2に示す。表1および2の通り、
水酸基当量が430000g/eq以下である芳香族ポ
リサルホン樹脂、エチレン/グリシジルメタクリレート
の共重合体より得られた組成物は、エチレン/グリシジ
ルメタクリレートの共重合体の添加量が7.5wt%で
ノッチ付きアイゾット衝撃強度が19(kg cm/c
m)、10wt%で30(kg cm/cm)と、添加
量が低いにもかかわらず、著しく耐衝撃性を改善できる
ことが明らかとなった。これらはエチレン/グリシジル
メタクリレートの共重合体の添加量が少ないために耐熱
性の低下はほとんど見られず、バランスの取れた有効な
材料となりうる。
定値) 432000 g/eq 2) 住友化学工業(株)製 芳香族ホ゜リサルホン樹脂 OH当量(滴
定値) 9000 g/eq 3) 住友化学工業(株)製 エチレン/ク゛ルシシ゛ルメタクリレート(=88/12重
量比)共重合体
特性に優れた熱可塑性樹脂組成物および成形体が得ら
れ、工業的に有益な材料を提供することができる。
Claims (7)
- 【請求項1】(A)水酸基を有し、水酸基当量が430
000(g/eq)以下である芳香族ポリサルホン樹
脂、ならびに(B)オレフィン類とグリシジルメタクリ
レートおよび/またはグリシジルアクリレートとの共重
合体を必須成分とする熱可塑性樹脂組成物。 - 【請求項2】各含有割合が、(A)成分99.5〜70
重量%、(B)成分0.5〜20重量%である請求項1
記載の熱可塑性樹脂組成物。 - 【請求項3】(A)成分である芳香族ポリサルホン樹脂
が次式 【化1】 で表される繰り返し単位を80mol%以上有するもの
である請求項1または2記載の熱可塑性樹脂組成物。 - 【請求項4】(A)水酸基を有し、水酸基当量が430
000(g/eq)以下である芳香族ポリサルホン樹
脂、ならびに(B)オレフィン類とグリシジルメタクリ
レートおよび/またはグリシジルアクリレートとの共重
合体を溶融混練することを特徴とする熱可塑性樹脂組成
物の製造法。 - 【請求項5】(A)成分ならびに(B)成分の割合が、
(A)成分99.5〜70重量%、(B)成分0.5〜
20重量%である請求項4記載の熱可塑性樹脂組成物の
製造法。 - 【請求項6】(A)成分である芳香族ポリサルホン樹脂
が次式 【化2】 で表される繰り返し単位を80mol%以上有するもの
である請求項1または2記載の熱可塑性樹脂組成物の製
造法。 - 【請求項7】請求項1、2または3記載の熱可塑性樹脂
組成物からなる成形体。
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WO2010095139A1 (en) | 2009-02-19 | 2010-08-26 | Ben-Gurion University Of The Negev Research And Development Authority | Chemically resistant membranes, coatings and films and methods for their preparation |
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