JP2852098B2 - 熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

熱可塑性樹脂組成物

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は新規熱可塑性樹脂組成物に関し、詳しくはポ
リカーボネート、官能基を有する熱可塑性樹脂および反
応性基を有する共重合体とからなる樹脂組成物に関す
る。
〔従来の技術〕
熱可塑性樹脂の1種で、エンジニアリングプラスチッ
クとして知られるポリカーボネート樹脂は耐候性、耐ク
リープ性、電気特性等に優れた性質を有していて広い用
途を持つが、耐摩耗性、耐薬品性、塗装性、成形性等に
おいて、一層の改良が望まれている。
一方、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、ヒドロ
キシル基、メルカプト基等の官能基を有する熱可塑性樹
脂としては、同じくエンジニアリングプラスチックとし
て知られるポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフ
ェニレンスルフィド樹脂等が挙げられる。これらは、耐
熱性、耐衝撃性、耐薬品性等に特長を持つが、耐クリー
プ性、電気特性、耐水性等において、一層の改良が望ま
れている。
このような観点から、ポリカーボネート樹脂とその他
の官能基を有する熱可塑性樹脂とをブレンドし、ポリカ
ーボネート樹脂と他の熱可塑性樹脂双方の特長を有する
樹脂組成物が得られるならば、新規用途の可能性が期待
できる。例えば、特公昭36−14035号においては、両者
を溶融状態において均一に混合し、両者相互の成形加工
性や諸特性を補う試みがなされている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、ポリカーボネート樹脂とその他の官能
基を有する熱可塑性樹脂とは、相溶性が乏しく、単純に
溶融混合しただけでは相分離を起こし成形作業性が悪
い。しかも射出成形品は不均一性を呈し、外観が悪く、
実際上使用に堪えないものしか得られないという問題点
がある。また、ポリエステル樹脂やポリアミド樹脂で
は、溶融による単純ブレンドを行うと、ポリカーボネー
ト樹脂中のカーボネート結合と、熱可塑性樹脂中のエス
テル結合やアミド結合とが交換反応を起こし、分子量低
下をもたらすため、成形困難という問題をも引き起こ
す。
〔問題点を解決するための手段〕
このようなことを防ぐ手段として、相溶化剤の使用が
考えられる。
本発明者らの検討によれば、反応性基として、環状イ
ミノエーテル基を含有する単量体およびこれと共重合可
能な特定の単量体を含んでなる単量体混合物を共重合し
て得られた共重合体を相溶化剤として、熱可塑性樹脂組
成物中の1成分として用いることにより、問題点が解決
できることを見い出した。
すなわち、本発明は、 ポリカーボネート樹脂(A)10〜90重量部、 官能基を有するポリカーボネート樹脂以外の熱可塑性
樹脂(B)10〜90重量部、 反応性基として環状イミノエーテル基を含有する単量
体1〜60重量%、ビニル芳香族化合物0.01〜98.99重量
%およびシアン化ビニル化合物0.01〜98.99重量%を含
んでなる単量体混合物を共重合して得られ、重量平均分
子量が3,000〜300,000である共重合体(C)を上記ポリ
カーボネート樹脂(A)および熱可塑性樹脂(B)の混
合物100重量部に対して0.1〜50重量部、 とからなる熱可塑性樹脂組成物である。
本発明で用いるポリカーボネート樹脂(A)は、例え
ばホスゲン法またはエステル交換法によって得られる芳
香族、脂肪族、及び芳香族−脂肪族併用の各系統のポリ
カーボネート樹脂が包含される。あるいはカーボネート
結合とエステル結合、ウレタン結合もしくはシロキサン
結合のような他の結合とを主鎖中に有するヘテロ結合共
重合体等の変性ポリカーボネート樹脂もまた包含される
ものである。
本発明で用いるカルボキシル基、アミノ基、アミド
基、ヒドロキシル基、メルカプト基等の官能基を有する
熱可塑性樹脂(B)としてはポリアミド樹脂、ポリエス
テル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂等があり、ポ
リアミド樹脂としては、ナイロン6、ナイロン6・6、
ナイロン6・10、ナイロン6・12、ナイロン11、ナイロ
ン12、ナイロン4・6等のような脂肪族系ポリアミド樹
脂;ポリヘキサメチレンジアミンテレフタルアミド、ポ
リヘキサメチレンジアミンイソフタルアミド、キシレン
基含有ポリアミドのような芳香族ポリアミド樹脂および
それらの変性物またはそれらの混合物等が利用できる。
ポリエステル樹脂としてはポリエチレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレートに代表される飽和ポリ
エステルが利用でき、ポリエステル・ポリアミドのラン
ダム重縮合体も利用できる。ポリフェニレンスルフィド
樹脂としては、次記の繰り返し単位 を70重量%以上、より好ましくは90重量%以上を含む重
合体が利用でき、上記繰り返し単位が70重量%未満では
耐熱性が損なわれるため好ましくない。ポリフェニレン
スルフィド樹脂は一般に、特公昭45−3368号公報で代表
される製造法により得られる比較的分子量の小さい重合
体と、特公昭52−12240号公報で代表される製造法によ
り得られる本質的に線状で比較的高分子量の重合体等が
あり、前記特公昭45−3368号公報記載の方法で得られた
重合体においては、重合後、酸素雰囲気下において加熱
することにより、あるいは過酸化物等の架橋剤を添加し
て加熱することにより高重合度化して用いることも可能
であり、本発明においてはいかなる方法により得られた
ポリフェニレンスルフィド樹脂を用いることも可能であ
るが、靭性が優れるという理由で、前記特公昭52−1224
0号公報で代表される製造法により得られる本質的に線
状で比較的高分子量の重合体が、より好ましい。
本発明で用いる共重合体(C)としては、反応性基と
して環状イミノエーテル基を含有する単量体1〜60重量
%、ビニル芳香族化合物0.01〜98.99重量%、シアン化
ビニル化合物0.01〜98.99重量%および必要によりそれ
らと共重合可能な単量体0〜98.98重量%を共重合して
得られたものが用いられる。
環状イミノエーテル基は好ましくは次の一般式(1)
で示される: 一般式(1) (ここで各Rは独立に水素、または炭素数18以下を有す
る不活性置換炭化水素であり、nは1〜5の数であ
る。) 環状イミノエーテル基を含有する単量体としては、好
ましくは2−アルケニル−2−オキサゾリン(ここでア
ルケニル基は2〜8、好ましくは、2〜4の炭素原子を
有する)である。最も好ましくは、該モノマーは2−イ
ソプロペニル−2−オキサゾリンである。
該共重合体(C)中、環状イミノエーテル基を含有す
る単量体は1〜60重量%用いられる。1重量%未満では
ポリカーボネート樹脂(A)と熱可塑性樹脂(B)との
相溶分散性が悪く、60重量%を越えると溶融粘度が上が
り、作業性や諸物性の低下を引き起こすので好ましくな
い。
ビニル芳香族化合物としては、スチレン、o−メチル
スチレン、p−メチルスチレン、p−ターシャリブチル
スチレン、1,3−ジメチルスチレン、α−メチルスチレ
ン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン等で、好ま
しくはスチレン、α−メチルスチレンがあげられる。こ
れらは1種のみならず2種以上の混合物として用いても
差し支えない。
シアン化ビニル化合物としてはアクリロニトリル、メ
タクリロニトリル等があげられる。
本発明においてはビニル芳香族化合物およびシアン化
ビニル化合物が必須成分であり、各々該共重合体中0.01
〜98.99重量%、好ましくは5〜94重量%用いることに
より該共重合体(C)がポリカーボネート樹脂(A)と
相溶し得る骨格を持つことが必要である。
必要により用いるその他の共重合可能な単量体として
は、アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和カルボン酸
類、あるいはこれらのエステル類等があげられる。
該共重合体(C)の分子量は、重量平均分子量で3,00
0〜300,000が好ましく、3,000未満では期待した物性の
樹脂が得られず、300,000を越えると溶融粘度が上が
り、作業性や諸物性の低下を引き起こすので好ましくな
い。
該共重合体(C)は種々の方法でつくることができ
る。例えば溶液重合法では40〜150℃の溶剤中で適当な
ラジカル発生剤や連鎖移動剤の存在下において単量体の
混合物を共重合させることで得ることができる。その他
一般に知られている懸濁重合法や乳化重合法によっても
つくることができる。
本発明における共重合体(C)の使用量はポリカーボ
ネート樹脂(A)と他の官能基を有する熱可塑性樹脂
(B)の混合物100重量部に体して0.1〜50重量部であ
り、0.1重量部未満では相溶分散性に問題を生じ成形加
工性が悪くなり、50重量部を越えると期待した物性の樹
脂が得られない。またポリカーボネート樹脂(A)と他
の官能基を有する熱可塑性樹脂(B)の比率は9/1〜1/9
で使用でき、好ましくは8/2〜2/8である。該比重が9/1
以上あるいは1/9以下では成形加工性や諸物性において
十分満足できる樹脂が得られない。
本発明のポリカーボネート樹脂(A)、熱可塑性樹脂
(B)および共重合体(C)よりなる熱可塑性樹脂組成
物はガラス繊維、カーボン樹脂、ポリアミド繊維等の繊
維による強化複合材、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウ
ム、タルク、マイカ、酸化チタン等の無機充填剤や滑
剤、核剤、顔料、帯電防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収
剤等を添加した複合材としても使用できる。
本発明の共重合体(C)の使用方法は通常の公知の方
法を用いることができる。溶液状態で共重合体(C)を
ポリカーボネート樹脂(A)と官能基を有する熱可塑性
樹脂(B)に混合し、溶剤を蒸発した後、溶融混練する
方法や、粉体の状態でポリカーボネート樹脂(A)およ
び官能基を有する熱可塑性樹脂(B)と共にタンブラ
ー、ヘンシェルミキサー等で均一に混合して溶融混練す
る方法または溶融混練機に別々に供給して溶融混練する
方法等が用いられる。
〔実施例〕
以下、実施例により本発明を説明するが、これらは単
なる例示であり、本発明はこれに限定されるものではな
い。なお実施例中のアイゾッド衝撃強度はJIS K7110に
よるノッチ付き、厚さ3.2mmの試験片の結果である。
実施例および比較例で用いたポリカーボネート樹脂
(A)および他の官能基を有する熱可塑性樹脂(B)は
下記のように市販のものを使用した。
(A)ポリカーボネート樹脂 三菱瓦斯化学(株)製 ユーピロンS−2000 (B)熱可塑性樹脂 (B−1)ポリアミド樹脂 東レ(株)製 アミランCM1007,CM1017,CM1021,CM104
1(以上ナイロン6),CM3006,CM3007(以上ナイロン6
・6) (B−2)ポリエステル樹脂 ポリエチレンテレフタレート樹脂; 鐘紡(株)製 ベルペットEFG−6,EFG−7,DFG−1 ポリブチレンテレフタレート樹脂; 東レ(株)製 1401−X06,1101−30G (B−3)ポリフェニレンスルフィド樹脂 (株)トープレン製T−4 (C)共重合体および比較共重合体は下記の処方により
得た。
製造例1 (C−1)オキサゾリン基(5%)含有スチレン−アク
リロニトリル共重合体: 2の撹拌機付きガラス製4つ口フラスコに還流冷却
器、温度計、滴下ロート、窒素ガス吹き込み管を付し、
脱イオン水1260部及びポリビニルアルコール(PVA−220
E、クラレ(株)製)0.54部を仕込み、窒素ガス雰囲気
下、80℃に加温してポリビニルアルコールを溶解させた
後、50℃まで冷却した。
別にスチレン378部、アクリロニトリル135部、および
2−イソプロペニル−2−オキサゾリン27部を別容器で
混合し、過酸化ベンゾイル2.7部を添加し、均一な単量
体溶液とした。このようにして得た単量体溶液を前記フ
ラスコに添加し、窒素ガス雰囲気下、300rpmの撹拌下に
10分間保持して、単量体溶液を懸濁状態とした後、内温
を80℃に昇温して重合を開始させ、この後7時間同温度
に保ち重合を完了させた。得られた反応液を200メッシ
ュの金網で濾過し、脱イオン水で充分に洗浄した後、80
℃の熱風循環乾燥器で1昼夜乾燥して直径約0.2mm、重
量平均分子量130,000の粒状共重合体(C−1)約500部
を得た。
製造例2 (C−2)オキサゾリン基(1%)含有スチレン−アク
リロニトリル共重合体: (C−1)において、単量体溶液中のモノマー組成を
スチレン399.6部、アクリロニトリル135部、および2−
イソプロペニル−2−オキサゾリン5.4部とし、過酸化
ベンゾイルを27部とした以外は(C−1)と同様の操作
を繰り返して直径約0.2mm、重量平均分子量16,000の粒
状共重合体(C−2)約500部を得た。
比較製造例1 (C′−1)エポキシ基含有スチレン−アクリロニトリ
ル共重合体: (C−1)において、2−イソプロペニル−2−オキ
サゾリンの代わりにグリシジルメタクリレート27部を用
いた以外は(C−1)と同様の操作を繰り返して直径約
0.2mm、重量平均分子量125,000の粒状共重合体(C′−
1)約500部を得た。
比較製造例2 (C′−2)スチレン−アクリロニトリル共重合体: (C−1)において、単量体溶液中のモノマー組成を
スチレン405部、アクリロニトリル135部とした以外は
(C−1)と同様の操作を繰り返して直径約0.2mm、重
量平均分子量128,000の粒状共重合体(C′−2)約500
部を得た。
実施例1〜11及び比較例1〜9 ポリカーボネート樹脂とポリアミド樹脂および共重合
体を表−1に示した割合で配合し、乾式でプレミキシン
グした後、40φmm押出機により250℃のシリンダー温度
の条件下で溶融混練押し出しを行い、ストランドカット
によりペレットを得た。得られたペレット試料について
成形温度250℃、金型温度60℃の条件での射出成形によ
り試験片を作製し、それらについて物性の評価を行っ
た。これらの結果を表−1に併せて示した。
実施例12〜18および比較例10〜17 ポリカーボネート樹脂とポリエチレンテレフタレート
樹脂(PET)および共重合体を表−2に示した割合で配
合し、乾式でプレミキシングした後、40φmm押出機によ
り270℃のシリンダー温度の条件下で溶融混練押し出し
を行い、ストランドカットによりペレットを得た。得ら
れたペレット試料について成形温度270℃、金型温度60
℃の条件での射出成形により試験片を作製し、それらに
ついて物性の評価を行った。これらの結果を表−2に併
せて示した。
実施例19〜24および比較例18〜25 ポリカーボネート樹脂とポリブチレンテレフタレート
樹脂(PBT)および共重合体を表−3に示した割合で配
合し、乾式でプレミキシングした後、40φmm押出機によ
り250℃のシリンダー温度の条件下で溶融混練押し出し
を行い、ストランドカットによりペレットを得た。得ら
れたペレット試料について成形温度250℃、金型温度60
℃の条件での射出成形により試験片を作製し、それらに
ついて物性の評価を行った。これらの結果を表−3に併
せて示した。
実施例25〜29および比較例26〜33 ポリカーボネート樹脂とポリフェニレンスルフィド樹
脂(PPS)および共重合体を表−4に示した割合で配合
し、乾式でプレミキシングした後、40φmm押出機により
280℃のシリンダー温度の条件下で溶融混練押し出しを
行い、ストランドカットによりペレットを得た。得られ
たペレット試料について成形温度280℃、金型温度60℃
の条件での射出成形により試験片を作製し、それらにつ
いて物性の評価を行った。これらの結果を表−4に併せ
て示した。
〔発明の効果〕 本発明による共重合体(C)を使用すれば、ポリカー
ボネート樹脂(A)と他の官能機を有する熱可塑性樹脂
(B)とのブレンドが容易になり、物性バランスおよび
成形加工性と成形品の外観の良好な新規熱可塑性樹脂組
成物が得られ、各種産業分野に用途が拡大できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08L 69/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリカーボネート樹脂(A)10〜90重量
    部、 官能基を有するポリカーボネート樹脂以外の熱可塑性樹
    脂(B)10〜90重量部、 反応性基として環状イミノエーテル基を含有する単量体
    1〜60重量%、ビニル芳香族化合物0.01〜98.99重量%
    およびシアン化ビニル化合物0.01〜98.99重量%を含ん
    でなる単量体混合物を共重合して得られ、重量平均分子
    量が3,000〜300,000である共重合体(C)を上記ポリカ
    ーボネート樹脂(A)および熱可塑性樹脂(B)の混合
    物100重量部に対して0.1〜50重量部、 とからなる熱可塑性樹脂組成物。
  2. 【請求項2】熱可塑性樹脂(B)の官能基が、カルボキ
    シル基、アミノ基、アミド基、ヒドロキシル基およびメ
    ルカプト基より選ばれた1種または2種以上である請求
    項1記載の熱可塑性樹脂組成物。
  3. 【請求項3】共重合体(C)の環状イミノエーテル基が
    2−オキサゾリン基である請求項1または2記載の熱可
    塑性樹脂組成物。
  4. 【請求項4】共重合体(C)のビニル芳香族化合物がス
    チレンである請求項1〜3記載の熱可塑性樹脂組成物。
  5. 【請求項5】共重合体(C)のシアン化ビニル化合物が
    アクリロニトリルである請求項1〜4記載の熱可塑性樹
    脂組成物。
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