JP2675274B2 - 高分子組成物 - Google Patents

高分子組成物

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隆三 上野
勝康 正田
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株式会社上野製薬応用研究所
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は溶融成形加工に適した高
分子組成物に関する。
【0002】
【従来技術】芳香族ポリエステルはその優れた機械的物
理的特性から種々の成形材料に用いられている。とりわ
け、その優れた寸法安定性から、各種金属、例えばアル
ミニウム、亜鉛のダイキャストやI.C.素子の封止材
等に広く利用されている。しかしながら、芳香族ポリエ
ステルは溶融温度が高く、かつ溶融時の粘度が高いと云
う性質があるため、その用途に限界がある。例えば薄い
シート(例えば0.2mm)を製造するにはポリマー粘度が
高すぎて金型上での流れが遅くなり、固化速度が優先し
て満足すべきシートが得られないと云う問題がある。近
年I.C.素子用封止材としてより薄いものが要請され
ており上記の問題は特に重要である。溶融粘度は温度を
上げることによりある程度低下させることができるが、
高温によるポリエステルの劣化や、用途によっては対象
物、例えばIC素子等の劣化や破損をまねくため限界が
ある。加工温度を一定に保ち溶融粘度を低下させるには
ずり速度を上げるか重合度を小さくする方法がしばしば
採用される。ずり速度を上げる方法は、他の成形加工条
件や装置上の制約で全ての場合に適用し得る訳ではな
く、また重合度を小さくすることは必然的にポリマーの
機械的性質、特に強度を低下させることとなり好ましく
ない。
【0003】またポリマー溶融粘度を低下させるために
2種以上のポリマーを混合することも考えられるが、通
常は同系統のポリマー(芳香族ポリエステルであれば他
の芳香族ポリエステル)どうしの混合が主であって、異
質のポリマーの混合は、必然的にポリマー物性の変化を
もたらすと考えられ、あまり試みられていない。また主
ポリマーにその主ポリマーの物性を損なわないような少
量の異種ポリマーを混合しても現実にはそれ程顕著な粘
度低下をもたらさないのが普通である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は芳香族ポリエ
ステルの機械的特性は、これを実質上そのまま維持し、
あるいはより改良し、その溶融粘度のみが低下した高分
子組成物を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は全高分子成分に
対し芳香族ポリエステル70〜99.9重量%およびポ
リオレフィン30〜0.1重量%を含有する高分子組成
物であって、芳香族ポリエステルが置換基を有すること
もあるパラオキシ安息香酸類[I]および置換基を有する
こともある2−ヒドロキシナフトエ酸類[II]からなる共
重合体であり、ポリオレフィンがエチレン、プロピレ
ン、ブテン、4−メチルペンテンからなる群から選ばれ
たオレフィンの単独重合体である高分子組成物に関す
る。
【0006】本発明に用い得る芳香族ポリエステルとし
ては、1分子中に水酸基とカルボキシル基とを有する芳
香族化合物モノマーの共重合体を必須成分とする。
【0007】本発明芳香族ポリエステルに用いられる好
ましいモノマー成分は以下の群から選ばれる。もちろん
他のモノマーをこれに併用することもできるがその量は
全モノマー量の5モル%以下にするのが好ましい。
【化1】 で表わされる量を有するパラオキシ安息香酸類;
【化2】 で表わされる基を有する2−ヒドロキシ−6−ナフトエ
酸類 [式中、XおよびX'はそれぞれ独立して、水素原子、ハ
ロゲン原子(例えば塩素、臭素、沃素、フッ素等)、側鎖
を有することもある低級アルキル(例えばメチル、エチ
ル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブ
チル、t−ブチル等)、低級アルコキシ基(例えばメトキ
シ、エトキシ基等)、フェニル基、ベンジル基、フェノ
キシ基を示す]。
【0008】モノマー構成においては[II]のモノマーは
[I]と[II]のモノマー総量の90モル%を越えないのが
好ましく、より好ましくは15〜75モル%である。上
記モノマーは各群のランダム共重合体、[I]または[II]
の単独重合体どうしのブロック共重合体または混合物い
ずれであってもよいが、好ましくは各群を構成するモノ
マーのランダム共重合体である。この様な構成のモノマ
ーから得られるポリエステルは液晶的性質を有し、ポリ
オレフィンを配合したとき溶融粘度の低下が著しい。
【0009】本発明に用いる芳香族ポリエステルの溶液
粘度は1〜10、好ましくは2〜9である。本発明に用
い得るポリオレフィンは、エチレン、プロピレン、ブテ
ン、4−メチルペンテンの単独重合体である。特に好ま
しいポリオレフィンはポリ−4−メチルペンテン、ポリ
エチレン等である。ポリオレフィンの種類によっては熱
分解温度が低いものがあるが、(例えばポリエチレン、
ポリプロピレン等)、その場合は熱安定剤、例えばフェ
ノール系抗酸化剤、リン酸系酸化防止剤等を配合しても
よい。
【0010】本発明に用いられるポリオレフィンの分子
量は5,000〜200,000、特に10,000〜1
00,000が好ましい。本発明高分子組成物は、その
用途に応じて要求される特性を改良するため、ポリアセ
タール、ポリアミド、ポリアクリレート等の他のポリマ
ーを配合してもよいが、高分子組成物中の芳香族ポリエ
ステルの全高分子成分に対する割合は70重量%以上で
あり、ポリオレフィン含量は同じく0.1重量重量%以
上である。特に好ましくは芳香族ポリエステルとポリオ
レフィンのみからなる組成物中の芳香族ポリエステルは
90〜99.9重量%、ポリオレフィンは、10〜0.1
重量%の範囲にある。
【0011】ポリオレフィンの量が10重量%を越える
と芳香族ポリエステルの機械的特性、特に機械的強度や
寸法安定性等が損なわれる場合がある。また0.1重量
%より少ないと溶融温度での粘度低下(流動性の向上)と
云った特徴が十分に発現しない。芳香族ポリエステルに
ポリオレフィンを徐々に配合してゆくと、両者それぞれ
の溶融粘度から予測される粘度よりも急激な粘度低下が
みられる。その傾向は特にポリオレフィン10重量%以
下、特に5重量%以下と云う少量の配合において顕著で
ある。
【0012】またその配合範囲内において芳香族ポリエ
ステルの有する機械的強度を殆ど低下させることなく、
流動性が向上し、耐熱性、寸法精度の安定性は損なわれ
ない。さらに、ポリオレフィンの添加量を5重量%以下
とすることにより、本発明高分子組成物の耐衝撃性は原
料芳香族ポリエステルのそれよりも改良される。
【0013】本発明における二種のポリマーのブレンド
は著しい相分離を起こすことなく、混合分散させること
ができる。本発明の組成物はフィルム、繊維、成形樹脂
として使用できるが、特に複雑な形状を有する成形樹
脂、産業用繊維用として有用である。
【0014】本発明によって得られた組成物は、種々の
形状の固体充填材や強化材を配合して成形用コンパウン
ドとし、これを用いて種々の成形体を成形することがで
きる。このような成形用コンパウンドは、本発明の二種
のポリマーをブレンド後してペレットとし、該ペレット
に重量で約1〜70%、好ましくは10〜50%(組成
物に対する重量として)の種々の形状の固体充填材およ
び/または強化材を配合する。例えばガラス繊維、炭素
繊維、アルミニウム繊維、チタン酸カリ繊維その他無機
物よりなる繊維状のウイスカ状の物質、充填剤として
は、珪酸カルシウム、シリカ、タルク、雲母等の種々の
形状の無機物、その他にポリテトラフルオロ・エチレン
等のフッ素含有有機ポリマーを使用する。混合は約25
0〜350℃の温度範囲内で押出機、好ましくは脱気口
のある押出機を用いて行われ、成形物繊維等の形状を形
成するものと同じ温度範囲内で行われる。
【0015】本発明の組成物で得られた成形品は、不活
性雰囲気中で熱処理をすることができる。このブレンド
されたポリマーは、成形樹脂として有用であり、特に高
流動性として薄物の成形に適しており、その他にコーテ
ィング、繊維およびフィルムの製造にも用いられる。こ
れらは射出成形によって成形することができ、また溶融
紡糸、溶融製膜等の溶融押出し技術によって加工するこ
とができる。
【0016】参考例1および2 2−アセトキシ−6−ナフトエ酸17mol%(97.8g
r), パラ−アセトキシ安息香酸64.74mol%(291.
5gr), ハイドロキノンジアセテート9.13mol%(5
2.1gr)およびテレフタル酸9.13mol%(37.9gr)
を溶融し、徐々に昇温し脱酢酸しながら20時間重合を
行った。減圧下、反応系の温度を310℃から340℃
に上げつつ、さらに5時間重合を行って溶液粘度8.7
の芳香族ポリエステルを得た。このポリエステル(A)9
8重量部および同95重量部に三井石油化学(株)製ポリ
−4−メチルペンテン(TPX−MX−004)2重量部
および同5重量部をそれぞれ加え、30℃に維持したヘ
ンシェルミキサーで15分間混合後、押出し機中で混練
しつつ押出しペレットを得た。芳香族ポリエステルのみ
から得られたペレットをA、これにポリ−4−メチルペ
ンテン2重量部配合したものを(I)、同5重量部配合物
を(II)とする。
【0017】押出しはベント減圧下、スクリュー回転数
100rpm、およびシリンダー温度310℃で行なっ
た。得られたペレットをシリンダー温度315℃で成形
した。成形体の機械的特性を表−1に示す。
【0018】
【表1】
【0019】表−1から明らかなごとくポリ−4−メチ
ルペンテン2重量%の添加では機械的性質に殆ど変化が
なかったが、アイゾッド衝撃値(ノッチ付)は上昇、耐衝
撃値については、TPX(MX−004)のノッチ付アイ
ゾッドが4であり、ブレンド前の芳香族ポリエステルの
ノッチ付アイゾッドが45であるのに対し、参考例1の
方法により得られたブレンド組成物のノッチ付アイゾッ
ドは51であり、元のそれぞれのポリマーのアイゾッド
衝撃値よりも高くなった。
【0020】上で得られた芳香族ポリエステル/ポリ−
4−メチルペンテン(2重量%)成形体の溶融粘度をキャ
ピログラフ(東洋精機株式会社製)を用いて測定した(温
度330℃、シェア・レイト:10〜104/秒)。同様
にして芳香族ポリエステル単独および芳香族ポリエステ
ル/ポリ−4−メチルペンテン(5重量%)混合物の溶融
粘度を測定した。結果を第1図に示す。図中、(1)は芳
香族ポリエステル単独、(2)はポリ−4−メチルペンテ
ン2重量%配合、(3)同5重量%配合物を示す。第1図
から明らかなごとく、例えばシェア・レイト103/秒
の場合芳香族ポリエステル単独では750ポイズの溶融
粘度を示したが、これに2重量%および5重量%のポリ
−4−メチルペンテンを配合すると、粘度はそれぞれ5
80ポイズおよび510ポイズに低下した。
【0021】一方、上記三種のポリマーをそれぞれ、直
径5mmの半円スパイラルを有する射出成形機を用いて樹
脂温度315℃、金型温度70℃、射出圧力800kg/
m2で射出したところ芳香族ポリエステル単独では786
mm、ポリ−4−メチルペンテン2重量%配合物で950
mmおよび同5重量%配合物で1100mmの流動長さを示
した。
【0022】参考例3および4 TPX−MX−004に変えて、同じく三井石油化学
(株)製ポリ−4−メチルペンテン(RT−18)を用いる
以外、参考例1および2と同様にして芳香族ポリエステ
ル/ポリ−4−メチルペンテン配合物を得た。RT−1
8の2重量%配合物を(III)、同じく5重量%配合物を
(IV)としてその機械的性質を測定した。結果を表−2に
示す。なお溶融粘度は330℃、シェア・レイト103
/秒で測定した。
【0023】
【表2】
【0024】参考例5〜8および実施例1 表−3に示す配合処方を用いる以外、参考例1と同様に
して芳香族ポリエステルA〜Eを調製した。得られたポ
リエステルの溶液粘度(ペンタフルオロフェノール中に
0.1重量%溶解した溶液の60℃における粘度をウベ
ローデ粘度計で測定)と融点をそれぞれ表−3に示す。
【0025】
【表3】
【0026】
【化3】
【0027】上記芳香族ポリエステルを用い参考例1と
同様にしてこれを表−4に示す処方でポリオレフィンと
配合し、その機械的性質を測定した。結果を表−4に示
す。
【0028】
【表4】
【0029】参考例9 高密度ポリエチレンa(250℃における溶融粘度:13
00poise)と芳香族ポリエステルAとを混合溶融し、参
考例1と同様の方法でその溶融粘度を測定した(測定温
度:330℃)。a/Aの重量比と溶融粘度との関係を第
2図に示す。
【0030】参考例10 ポリ−4−メチル−ペンテン−1(三井石油化学(株)
製、TPX−1004:300℃における溶融粘度:約
450poise)と芳香族−ポリエステルAとを混合溶融
し、参考例1と同様の方法でその溶融粘度を測定した
(測定温度:330℃)。配合比と溶液粘度との関係を第
3図に示す。
【0031】
【発明の効果】本発明高分子組成物は、芳香族ポリエス
テルの機械的性質を実質上損なうことなく、その溶融粘
度が低く、かつ溶融時の流れ特性が著しく改善されてい
る。従って、従来の芳香族ポリエステルでは極めて困難
であった薄物シート等の成形体を容易に得ることが可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 参考例1および2で得られた高分子組成物の
シェア・レイトと溶融粘度との関係を示す図である。
【図2】 参考例9で得られた高分子組成物の芳香族ポ
リエステル/ポリオレフィン配合比と溶融粘度との関係
を示す図である。
【図3】 参考例10で得られた高分子組成物の芳香族
ポリエステル/ポリオレフィン配合比と溶融粘度との関
係を示す図である。
【符号の説明】
1:芳香族ポリエステル 2:芳香族ポリエステル/ポリ−4−メチルペンテン
(2重量%) 3:芳香族ポリエステル/ポリ−4−メチルペンテン
(5重量%)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 全高分子成分に対し芳香族ポリエステル
    70〜99.9重量%およびポリオレフィン30〜0.
    1重量%を含有する高分子組成物であって、芳香族ポリ
    エステルが置換基を有することもあるパラオキシ安息香
    酸類[I]および置換基を有することもある2−ヒドロキ
    シナフトエ酸類[II]からなる共重合体であり、ポリオレ
    フィンがエチレン、プロピレン、ブテン、4−メチルペ
    ンテンの単独重合体から選ばれる少なくとも一種のポリ
    オレフィンである高分子組成物。
  2. 【請求項2】 芳香族ポリエステルが[II]を[I]および
    [II]の合計量の15〜75モル%含有するモノマー組成
    から得られたものである第1項記載の高分子組成物。
  3. 【請求項3】 ポリオレフィンがポリ4−メチルペンテ
    ンである請求項1記載の高分子組成物。
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