JP3094559B2 - 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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、種々の熱可塑性樹脂か
らなり、種々の性質の優れた樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】熱可塑性樹脂は、その種類により、それ
ぞれの特徴を生して、種々の分野で使用されている。最
近では、種類の異った2種以上の樹脂を混合し、より高
性能の材料とすることが見い出され、提案されている。
【0003】特開昭60-67557号公報には、グルタル酸無
水物環構造単位を含有する重合体およびゴム状重合体に
エチレン性不飽和単量体をグラフト重合したグラフト共
重合体からなる熱可塑性樹脂組成物が提案されている。
【0004】特開昭60-81239号公報には、グルタル酸無
水物環構造単位を含有する重合体およびビニル単量体又
はビニル単量体混合物の重合体から成る耐熱性に優れた
熱可塑性樹脂組成物が提案されている。
【0005】特開昭 62-106945号公報には、メタアクリ
ル酸メチル単位、六員環酸無水物単位、芳香族ビニル化
合物単位、(メタ)アクリル酸単位から成る共重合体お
よひメタアクリル酸メチル単位、無水マレイン酸単位、
芳香族ビニル化合物単位から成る共重合体からなる耐熱
性樹脂組成物が提案されている。
【0006】特開昭 62-106946号公報には、メタアクリ
ル酸メチル単位、六員環酸無水物単位、芳香族ビニル化
合物単位、(メタ)アクリル酸単位から成る共重合体お
よびメタアクリル酸メチル単位、アクリル酸アルキル単
位又は芳香族ビニル化合物単位から成る共重合体から成
る耐熱性樹脂組成物が提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】特開昭60-67557号公報
に開示の熱可塑性樹脂組成物では、より高い耐衝撃性の
要求には、グラフト共重合体の比率が高くなり、それだ
けグルタル酸無水物単位を含有する重合体が特徴として
有する耐熱性の面では充分でなくなる。
【0008】特開昭60-81239号公報に開示の熱可塑性樹
脂組成物では、耐熱性を改良することはできるものの耐
衝撃性の面では不充分である。
【0009】特開昭 62-106945号公報に開示の耐熱性樹
脂組成物では、耐熱性は高いものの、耐衝撃性について
は改良することはできない。
【0010】特開昭 62-106946号公報に開示の耐熱性樹
脂組成物では、前者共重合体により後者共重合体の耐熱
性を改良させることはできるが、耐衝撃性については改
良することはできない。
【0011】そこで、本発明では、耐熱性、剛性が高
く、しかも耐衝撃性にも優れた樹脂組成物を提供するこ
とにある。
【0012】本発明は、(A)(イ) メタアクリル酸メチ
ル単位10〜95重量%、(ロ) (メタ)アクリル酸単位
とグルタル酸無水物単位との合計量5〜35重量%で、
且つその内該グルタル酸無水物単位は55重量%以上、
(ハ) その他の共重合可能なエチレン性α,β−不飽和単
量体単位0〜55重量%、からなる共重合体;1〜99
重量%、(B)オレフィン系重合体を除く少なくとも1
種の熱可塑性樹脂;1〜99重量%及び、(C)エポキ
シ基含有共重合体;(A)及び(B)の合計量100重
量部に対し、0.1〜50重量部、からなる熱可塑性樹
脂組成物を提供するものである。
【0013】本発明で用いる(A)共重合体は、メタア
クリル酸メチル約10〜95重量%、(メタ)アクリル
酸約5〜35重量%、その他の共重合可能なエチレン性
α、β−不飽和単量体0〜約55重量%をラジカル発生
剤の存在下、公知の懸濁重合、塊状重合、乳化重合、溶
液重合等の重合方法で重合した後、得られた重合体を公
知の方法で、(メタ)アクリル酸単位の一部を環化せし
めて得るものである。
【0014】環化反応は、特開昭49-85184号公報、特開
昭 58-217501号公報等に記載されているごとく、一般に
は150〜350℃の温度で加熱すればよい。反応を効
率よく進めるには、特開昭61-254608 号公報に記載され
ているように塩基性化合物や、特開昭 61-261303号公報
に記載されているようにアルカリ金属の有機カルボン酸
塩及び/または炭酸塩を閉環促進剤として用いるのが良
い。
【0015】本発明の(A)共重合体中のグルタル酸無
水物単位とは、以下の〔化1〕で示される構造である。
【0016】
【化1】 (上記式において、R1 ,R2 は、CH3 またはHを表
す)
【0017】(A)共重合体中、(イ) メタアクリル酸メ
チル単位が10重量%より少ないと、組成物の強度が低
下し、95重量%より多い場合は、耐熱性が充分でな
く、好ましくない。(ロ) (メタ)アクリル酸単位とグル
タル酸無水物単位の合計量が5重量%より少ない場合は
耐熱性が充分に改良されない。35重量%より多いと吸
水率が高くなるため好ましくない。また(ロ) の内グルタ
ル酸無水物単位が55重量%より少ない場合は吸水率が
高くなる。好ましくは、60重量%である。 (ハ) その
他の共重合可能なエチレン性α,β−不飽和単量体単位
が55重量%より多いと機械的性質、特に強度が低下
し、また耐熱性も悪く好ましくない。
【0018】なお、(ニ) のその他の共重合可能なエチレ
ン性α,β−不飽和単量体としては、(メタ)アクリル
酸エステル、(メタ)アクリル酸、スチレン、α−メチ
ルスチレン、ビニルトルエン、クロルスチレン、アクリ
ロニトリル等の単量体単位が挙げられる。この内(メ
タ)アクリル酸エステルとしては、例えばアクリル酸メ
チル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸
プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)ア
クリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸ter−ブチ
ル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸
シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ノルボニル、(メ
タ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル
酸ベンジル単位等である。なお、これらの単量体単位
は、単独でもよくまた2種以上含んでもよい。
【0019】(A)共重合体の重量平均分子量は、通常
4万〜50万で、好ましくは4万〜20万である。分子
量が4万未満の場合には機械的強度が劣り、50万を越
える場合には成形加工性が劣る。
【0020】本発明では、(A)共重合体が多くなるほ
ど耐熱性や剛性が高くなる。
【0021】本発明の(B)オレフィン系重合体を除く
熱可塑性樹脂としては、エチレン又は/及びプロピレン
単位が50重量%未満の樹脂を言う。例えばポリ塩化ビ
ニル、ポリスチレン、ポリメタアクリル酸メチル、スチ
レン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−メタアク
リル酸メチル−アクリロニトリル共重合体、α−メチル
スチレン−アクリロニトリル−メタアクリル酸メチル共
重合体、ABS樹脂、AAS樹脂、AES樹脂、MBS
樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリアセタール、ポ
リカーボネート、PPE、PBT、PET、PPS、P
EEK等をあげることができる。
【0022】本発明に用いる(C)エポキシ基含有共重
合体とは、エポキシ基を有するエチレン性α、β−不飽
和単量体単位とその他のエチレン性のエチレン性α、β
−不飽和単量体単位とからなる共重合体である。
【0023】エポキシ基含有共重合体の組成比に特に制
限はないが、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量
体単位は0.1〜50重量%、好ましくは1〜30重量
%である。
【0024】エポキシ基を有するエチレン性α、β−不
飽和単量体としては、例えば、下記に示す式〔化2〕、
〔化3〕で表わされるような不飽和グリシジルエステル
類、不飽和グリシジルエーテル類が挙げられる。
【0025】
【化2】 (式中R4 はエチレン性α,β−不飽和結合を有する炭
素数2〜18の炭化水素基である。)
【0026】
【化3】 (式中において、R5 はエチレン性α,β−不飽和結合
を有する炭素数2〜18の炭化水素基であり、Aは炭素
数1〜6のアルキレンオキサイド基またはフェニレンオ
キサイド基である。)
【0027】具体的には、グリシジル(メタ)アクリレ
ート、イタコン酸グリシジルエステル類、アリルグリシ
ジルエーテル、2−メチルアリルグリシジルエーテル、
スチレン−pグリシジルエーテル等が例示される。
【0028】その他のエチレン性α,β−不飽和単量体
としてはオレフィン類、炭素数2〜6の脂肪族カルボン
酸のビニルエステル類、(メタ)アクリル酸エステル類
及びマレイン酸エステル類、フマル酸エステル類、ハロ
ゲン化ビニル類、スチレン類、ニトリル類、ビニルエー
テル類及びアクリルアミド類等が挙げられる。具体的に
はエチレン、プロピレン、ブテン−1、酢酸ビニル、
(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチ
ル、マレイン酸ジメチル、フマル酸ジエチル、塩化ビニ
ル、塩化ビニリデン、スチレン、アクリロニトリル、イ
ソブチルビニルエーテル及びアクリルアミド等が例示さ
れる。なかでもガラス転移点を低くして低温での耐衝撃
特性を改良する場合には、エチレン−酢酸ビニル、エチ
レン−アクリル酸メチル等2成分以上を組合せるのが適
している。
【0029】エポキシ基含有共重合体の代表例として
は、エチレン−グリシジルメタアクリレート共重合体が
ある。
【0030】エポキシ基含有共重合体は、周知の種々の
方法で得ることができる。例えば、エポキシ基を有する
エチレン性α,β−不飽和単量体と、その他のエチレン
性α,β−不飽和単量体を、塊状重合または、不活性な
有機溶媒中でラジカル重合させ、ランダム共重合体を得
る方法;その他のエチレン性α,β−不飽和単量体の重
合体にエポキシ基を有するエチレン性α,β−不飽和単
量体を含浸させ、ラジカル重合を行わしめ、グラフト共
重合体とする方法がある。
【0031】具体的には、高圧法ポリエチレンの製造方
法を応用して、エチレンとエポキシ基を有するエチレン
性α,β−不飽和単量体とをラジカル発生剤の存在下、
500〜4,000気圧、100〜300℃で共重合さ
せる方法;ポリプロピレンを押出機の中で溶融させ、こ
れにエポキシ基を有するエチレン性α、β−不飽和単量
体とラジカル発生剤を加えて混練し、グラフト共重合さ
せる方法等がある。
【0032】本発明の組成物では、(C)エポキシ基含
有共重合体が、0.1重量部未満では充分な耐衝撃性は
得られず、25重量部を越えると組成物の耐熱性、剛
性、成形加工性が低下するため好ましくない。
【0033】上記重合体(A),(B),及び(C)を
配合し組成物とするには、周知の方法を用いることがで
きる。例えば、各重合体の溶液を混合し、その後溶剤を
蒸発させるか、非溶剤中に注入し沈澱させる方法;各重
合体を、溶融状態で混練させる方法があり、該溶融混練
は、一般的に使用されている一軸または二軸の押出機、
各種のニーダー等の混練装置を用いる方法のみならず、
射出成形や押出成形のごとく溶融加工操作中に直接混練
する方法もある。
【0034】なお、本発明の熱可塑性樹脂組成物には周
知のヒンダードフェノール系酸化防止剤、リン系酸化防
止剤及びイオウ系酸化防止剤等の酸化防止剤、紫外線吸
収剤やヒンダードアミン型光安定剤等の耐候剤、滑剤、
帯電防止剤、難燃剤、着色剤、顔料等を添加することも
できるし、さらに目的によってはガラス繊維等の強化繊
維、無機充填材等も配合することもできる。
【0035】
【発明の効果】本発明の熱可塑性樹脂組成物は熱変形温
度に代表される耐熱性、耐衝撃性、曲げ弾性率に代表さ
れる剛性のバランスに優れており、これらの特性を生か
した種々の用途、例えば電気機器部品、自動車の内装や
外板等の自動車用部品、雑貨等に使用することができ
る。
【0036】
【実施例】以下実施例によって本発明をさらに説明す
る。なお実施例において用いた測定法は次の通りであ
る。 ・熱変形温度:ASTM D 648に準拠し、18.6kg/cm2荷重に
て測定した。(℃) ・衝撃強度:ASTM D 256に準拠してノッチ付きのアイゾ
ット衝撃強度を測定した。(kgf ・ cm/cm) ・曲げ弾性率:ASTM D 790に準拠した。(kgf/cm2)
【0037】参考例1 (A)共重合体の製造 攪拌機の付いた5Lオートクレーブに純水2.2Lと、
ヒドロキシセルロース2.4gを仕込み溶解させた後、
メタアクリル酸メチル1360g、メタアクリル酸16
0g、スチレン80g、ラウリルメルカプタン6.4
g、ラウロイルパーオキサイド5.6gを加え、攪拌
下、80℃で1時間40分、さらに100℃で1時間重
合を行い、洗浄、脱水、乾燥して、粒状重合体を得た。
次いで、この粒状重合体100重量部に対し、水酸化ナ
トリウム0.02重量部をヘンシルミキサーで混合し、
40mmφベント付押出機(田辺プラスチック機械(株)
製VS40-28 型)を用いてスクリュー回転数50rpm、
樹脂温度290℃で造粒し、無色透明なペレットを得
た。滴定法によりメタアクリル酸単位を、赤外分光光度
計によりグルタル酸無機物単位の含有を求めたところ、
それぞれ3.7重量%および8.8重量%であった。
【0038】実施例1〜8、比較例1 参考例1で製造した(A)共重合体、種々の熱可塑性樹
脂およびエポキシ基含有共重合体(特開昭47-23490号公
報に記載の方法に従い製造した、エチレン83重量%、
酢酸ビニル5重量%、グリシジルメタクリレート12重
量部、MI:7(2.16kg、190℃、10分)の共
重合体)を〔表1〕に記載の量を配合した後、二軸押出
機により樹脂温度250℃で混錬してペレットを得た。
このペレットを射出成形機を用いてシリンダー温度26
0℃、金型温度60℃で射出成形して、試験片を作成
し、物性を評価した。得られた結果を〔表1〕に示す。
【0039】なお、用いた種々の熱可塑製樹脂の内訳は
以下の通り。 ・ABS樹脂:住友ノーガタック(株)商品名 クララ
スチックMV ・ポリアミド:ポリアミド6 宇部興産(株)商品名
UBEナイロン1013B ・ポリカーボネート:三菱ガス化学(株)商品名 ユー
ピロンS−2000 ・P−MMA:住友化学工業(株)商品名 スミペクス
−B MHO ・PBT樹脂:東レ(株)商品名 東レPBT1401
−X06
【0040】
【表1】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C08L 33:14) (56)参考文献 特開 平4−59864(JP,A) 特開 平4−46946(JP,A) 特開 平2−156875(JP,A) 特開 昭60−115649(JP,A) 特開 平1−315461(JP,A) 欧州特許出願公開500361(EP,A 2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 33/00 - 33/26 C08F 220/00 - 220/70

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)(イ) メタアクリル酸メチル単位10
    〜95重量%、(ロ) (メタ)アクリル酸単位とグルタル
    酸無水物単位との合計量5〜35重量%で、且つその内
    該グルタル酸無水物単位は55重量%以上、(ハ) その他
    の共重合可能なエチレン性α,β−不飽和単量体単位0
    〜55重量%、からなる共重合体;1〜99重量%, (B)エチレン又は/及びプロピレン単位が50重量%
    未満の少なくとも1種の熱可塑性樹脂;1〜99重量%
    及び (C)エポキシ基を有するエチレン性α、β−不飽和単
    量体単位とその他のエチレン性のエチレン性α、β−不
    飽和単量体単位とからなる共重合体;(A)及び(B)
    の合計量100重量部に対し、0.1〜50重量部から
    なる熱可塑性樹脂組成物。
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