JP3127518B2 - 熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents
熱可塑性樹脂組成物Info
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Description
ーテルとポリアミドを主成分とする機械的性質と成形流
動性に優れた熱可塑性樹脂組成物に関する。
定性、電気的特性、高荷重下での耐熱変形性、耐水性等
に優れた樹脂であり、工業的にはポリスチレン系樹脂と
ブレンドされた形で幅広く利用されているが、耐油性及
び成形加工性に劣るという大きな欠点を有している。こ
れに対し、ポリアミド樹脂は、機械的強度、耐油性、耐
熱性等に優れ、最も代表的なエンジニアリングプラスチ
ックの1つとして、多量に利用されている。しかしなが
ら、このポリアミド樹脂は寸法安定性、吸湿性、高荷重
下での耐熱変形性、乾燥時の耐衝撃性等の性質が他のプ
ラスチックに比べて低いという欠点を有している。
を生かし、両者の欠点を相補うことを目的として、両樹
脂をブレンドすることが試みられ、これまで種々の組成
物が提案されている。例えば両樹脂を単純にブレンドし
たもの、特に溶融混合したブレンド樹脂が開示されてい
る(特公昭45−997号公報,特公昭59−4166
3号公報)。しかしながら、ポリフェニレンエーテルと
ポリアミドとは本来相溶しにくく、このような単純にブ
レンドしたものでは、機械的強度に優れた成形品を得る
ことができない。
ポリアミドと共に、相溶性改良剤としてスチレン系化合
物とα,β−不飽和ジカルボン酸無水物との共重合体を
配合し、さらに耐衝撃改良剤としてゴム状物質を添加し
た組成物(特公昭59−33614号公報)やポリフェ
ニレンエーテル及びポリアミドと共に、他の成分として
分子内に(a)炭素−炭素二重結合または三重結合及び
(b)カルボキシル基や酸無水物基等の官能基を有する
化合物を添加し、溶融混練りして得られた組成物(特公
昭60−11966号公報)さらに、ゴム状物質を添加
した組成物(特開昭56−49753号公報)が提案さ
れている。
ノ基濃度の高いポリアミドを用いた組成物(特開昭62
−240354号,特開昭62−250050号,特開
昭63−10655号,特開昭63−162757号,
特開昭63−218758号,特開昭63−22565
5号,特開平2−67361号,特開平2−15866
3号公報)が提案されているが成形流動性が十分でな
い。一方、成形流動性を改良し耐衝撃性にも優れた組成
物として分子量が高くかつ末端カルボキシル基濃度の高
いポリアミドを用いた組成物(特開平2−209960
号公報)も提案されている。
レンエーテル系樹脂とポリアミド系樹脂より成る樹脂組
成物は、優れた耐熱性、成形加工性、耐油性、耐有機溶
剤性、寸法安定性を有し、自動車部品、電気・電子部
品、機械部品等広い分野で使用されてきている。しかし
ながら、こうした用途の拡大や省エネルギー及びコスト
ダウンのために軽量薄肉化の要求が高まっている。その
ために、成形流動性と耐衝撃性のバランスのより一層の
向上が望まれている。
ポリフェニレンエーテルとポリアミドを主成分とする樹
脂組成物において、成形流動性と耐衝撃性のバランスを
大幅に向上せしめた優れた樹脂組成物を提供することで
ある。
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、ポリフェニレ
ンエーテル、ポリアミド及び必要に応じて配合されるゴ
ム状重合体が特定の割合より成る樹脂組成物において、
特定の二種類のポリアミドを用いかつポリアミドが連続
相を、ポリフェニレンエーテル及びゴム状重合体が分散
相を形成してなる組成物において、その目的を達成し得
ることを見い出し、その知見に基づいて本発明を完成す
るに至った。
ミノ基濃度が35×10-3当量/kg未満のポリアミド
(第一ポリアミド)と相対粘度が2.2以上4.5以下
で、かつ末端アミノ基濃度が35×10-3当量/kg以上
のポリアミド(第二ポリアミド)との混合物25〜95
重量% (C)ゴム状重合体0〜30重量% よりなり、かつ(B)成分が連続相を、(A)成分及び
(C)成分が分散相として存在することを特徴とする成
形流動性と耐衝撃性のバランスに優れた樹脂組成物に関
する。以下、本発明を詳細に説明する。
る変性ポリフェニレンエーテルの原料であるポリフェニ
レンエーテルは、一般式
または異なるtert−ブチル基を除く炭素数1〜4の
アルキル基、アリール基、ハロゲン、水素等の一価の残
基であり、R5 ,R6 は同時に水素ではない。)を繰り
返し単位とし、構成単位が〔I〕または〔I〕及び〔I
I〕からなる単独重合体あるいは共重合体等である。
表例としては、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェ
ニレン)エーテル、ポリ(2−メチル−6−エチル−
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−エチル
−6−nプロピル−1,4−フェニレン)エーテル、ポ
リ(2−メチル−6−nブチル−1,4−フェニレン)
エーテル、ポリ(2−エチル−6−イソプロピル−1,
4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−メチル−6−ク
ロル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−メチ
ル−6−ヒドロキシエチル−1,4−フェニレン)エー
テル、ポリ(2−メチル−6−クロロエチル−1,4−
フェニレン)エーテル等のホモポリマーが挙げられる。
ポリフェニレンエーテル共重合体は、2,6−ジメチル
フェノールとオルトクレゾールまたは一般式
tert−ブチル基を除く炭素数1〜4のアルキル基、
アリール基、ハロゲン、水素等の一価の残基であり、R
5 ,R6 は同時に水素ではない。)で表される2,3,
6−トリメチルフェノール等のアルキル置換フェノール
と共重合して得られるポリフェニレンエーテル構造を主
体としてなるポリフェニレンエーテル共重合体を包含す
る。
は、2,6−ジメチルフェノールの単独重合体及び2,
6−ジメチルフェノールと2,3,6−トリメチルフェ
ノールの共重合体が挙げられる。
ーテルとは、一種以上の変性剤で変性してなるポリフェ
ニレンエーテルであり、変性の方法としてはポリフェニ
レンエーテルと変性剤を押出機を用いて溶融混練りする
方法が簡便であり好ましい。該変性剤としては、飽和及
び不飽和ポリカルボン酸またはそれらの誘導体、スチレ
ン系化合物とα,β−不飽和ジカルボン酸誘導体との共
重合体、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とのブ
ロック共重合体を、不飽和ジカルボン酸及びその誘導体
で変性した変性ブロック共重合体等を使用するのが好ま
しい。
らの誘導体の具体例としては、マレイン酸、無水マレイ
ン酸、マレイン酸イミド、クエン酸、リンゴ酸等であ
る。スチレン系化合物とα,β−不飽和ジカルボン酸誘
導体との共重合体の具体例としては、スチレンと無水マ
レイン酸の共重合体、スチレンとマレイン酸の半アルキ
ルエステルとの共重合体、スチレンとN−フェニルマレ
イン酸イミドの共重合体等が挙げられる。
ック共重合体は、芳香族ビニル化合物の重合体ブロック
1個以上と、共役ジエン化合物の重合体ブロック1個以
上とから構成され、直鎖状、分岐状、放射状あるいはこ
れらの組み合わせのいずれでも良い。このベースブロッ
ク共重合体における芳香族ビニル化合物の含有率は、6
0〜97重量%の範囲にあることが好ましい。このベー
スブロック共重合体の具体例としては、スチレン−ブタ
ジエンブロック共重合体、スチレン−イソプレンブロッ
ク共重合体等が挙げられる。
に用いられる不飽和ジカルボン酸及びその誘導体として
は、例えばマレイン酸、フマル酸、クロロマレイン酸、
シス−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸及び
これらの酸無水物、エステル、半アルキルエステル、ア
ミド、イミド等が挙げられるが、特にα,β−不飽和ジ
カルボン酸及びその誘導体、具体的には、マレイン酸及
び無水マレイン酸が好適である。
れぞれ単独で用いても良いし2種以上を組み合わせて用
いても良い。該変性ブロック共重合体に対する不飽和ジ
カルボン酸及びその誘導体の付加量は、それらの化合物
残基の含有量が、ベースブロック共重合体100重量部
当たり、0.05重量部以上であれば良い。0.05重
量部未満では、機械的性質のバランスが向上しない。
エーテル100重量部に対して、飽和及び不飽和ポリカ
ルボン酸またはそれらの誘導体の場合は、0.05〜1
0重量部、好ましくは0.1〜5重量部、スチレン系化
合物とα,β−不飽和ジカルボン酸誘導体との共重合体
及び変性ブロック共重合体においては、0.5〜200
重量部、好ましくは1〜50重量部である。変性剤の添
加量が所定量以下では、ポリフェニレンエーテルの分散
性が十分でなく耐衝撃性が劣り、所定量以上では耐熱性
等の物性を低下させるばかりでなく不必要である。
るポリアミドは、ポリマー主鎖にアミド結合(−CO−
NH−)を有するものであって、その代表的なものとし
ては、4−ナイロン、6−ナイロン、6,6−ナイロ
ン、12−ナイロン、6,10−ナイロン、6,6T−
ナイロン(ε−カプロラクタム/ヘキサメチレンジアミ
ン/テレフタル酸)、66,6T−ナイロン(ヘキサメ
チレンジアミン/アジピン酸/テレフタル酸)、6T,
6I−ナイロン(ヘキサメチレンジアミン/テレフタル
酸/イソフタル酸)、テレフタル酸とトリメチルヘキサ
メチレンジアミンからのポリアミド、アジピン酸とメタ
キシレリンジアミンからのポリアミド、アジピン酸とア
ゼライン酸及び2,2−ビス(p−アミノシクロヘキシ
ル)−プロパンからのポリアミド、テレフタル酸と4,
4−ジアミノジシクロヘキシルメタンからのポリアミド
及びこれらの共重合ナイロンが挙げられる。この中で、
6−ナイロン、6,6−ナイロン、6−6,6共重合ナ
イロンが好ましい。
ポリアミドを用いることが必須である。すなわち、第1
のポリアミドとしては、相対粘度が1.8以上3.1未
満で、かつ末端アミノ基濃度が35×10-3当量/kg未
満、好ましくは相対粘度が2.0以上2.5以下で、か
つ末端アミノ基濃度が30×10-3当量/kg以下のポリ
アミド、第2のポリアミドとしては、相対粘度が2.2
以上4.5以下で、かつ末端アミノ基濃度が35×10
-3当量/kg以上、好ましくは相対粘度が2.4以上4.
0以下で、かつ末端アミノ基濃度が40×10-3当量/
kg以上のポリアミドを用いる。
率は、重量比で80/20〜25/75の範囲が好まし
い。第一のポリアミドだけを用いた場合は耐衝撃性が劣
り、第二のポリアミドだけを用いた場合は流動性が劣り
目的を達成することはできない。本発明でいうポリアミ
ドの相対粘度は、ポリアミド1gを98%濃硫酸に溶解
させ100cc溶液としJIS K6810に準拠して測
定した値である。
るゴム状重合体としては、スチレン−ブタジエンブロッ
ク共重合体、水素化スチレン−ブタジエンブロック共重
合体、エチレン−プロピレンエラストマー、エチレン系
アイオノマー樹脂、ゴム状のコアと非ゴム状ポリマーの
シェルからなるコア・シェルポリマー等であり、もちろ
ん2種以上を併用して用いることもできる。特にスチレ
ン−ブタジエンブロック共重合体、及びブタジエン部分
の一部またはすべてが水素添加された、スチレン−ブタ
ジエンブロック共重合体が好ましい。また、これらのゴ
ム状物質を、エポキシ化合物や不飽和カルボン酸及びそ
の誘導体等で変性したものを用いることもできる。
ニレンエーテル、(B)ポリアミド、(C)ゴム状重合
体の配合割合については、前記(A),(B)及び
(C)成分の合計重量に基ずき、変性ポリフェニレンエ
ーテルが5〜75重量%、好ましくは15〜60重量
%、ポリアミドが25〜95重量%、好ましくは30〜
65重量%、ゴム状重合体が0〜30重量%、好ましく
は2〜20重量%の範囲である。
3成分を、前記の配合割合にするのは、変性ポリフェニ
レンエーテルが75重量%以上またはポリアミドが25
重量%未満では、ポリアミドを連続相とすることが困難
となり、ポリアミドの特徴である耐油性、成形加工性等
を損なうためである。またゴム状重合体は耐衝撃性向上
のために必要であり、必要に応じて配合すれば良いが、
30重量%以上は、耐衝撃性向上のためには必要としな
いし剛性及び耐熱性が低下し好ましくない。
ついて説明するが、もちろん前記の各条件が満足されて
おれば、他の製造方法を用いることもできる。すなわ
ち、本発明組成物は、変性ポリフェニレンエーテル、ポ
リアミド及びゴム状重合体を溶融混合することにより得
られる。
いし、予め2成分以上を予備混練りしたブレンド物に残
りの成分を混練りしても良い。また、変性ポリフェニレ
ンエーテルは、予め変性されたポリフェニレンエーテル
を用いることもできるが、ポリフェニレンエーテルと変
性剤を押出機のトップから供給し、さらにポリアミドを
押出機の途中から供給して、一度で組成物化することが
工程の簡略化の観点から好ましい。
テルの一部を未変性ポリフェニレンエーテルとすること
もできる。溶融混練りする温度及び時間は、使用するポ
リアミドの種類や、ポリアミドとポリフェニレンエーテ
ルとの配合比によって異なるが、通常、240〜360
℃、好ましくは260〜340℃の範囲の温度が、また
0.2〜10分、好ましくは0.4〜5分程度の混練時
間が適当である。溶融混練装置としては、押出機、ニー
ダー、ロール等を用いることができるが、特に好適なの
は押出機である。本発明組成物には、所望に応じ他のポ
リマー、安定剤、可塑剤、滑剤、難燃剤、あるいは粒子
状の無機充填剤、ガラス繊維、カーボン繊維等を添加す
ることができる。
するが、本発明はこれらの実施例により何等限定される
ものではない。実施例及び比較例における材料の特性
は、下記の試験法により評価した。 アイゾッド衝撃強度:ASTM D−256,ノッチ付
き,3.2mm厚み メルトフローレート(MFR):ASTM D−123
8に準拠し、温度280℃、荷重5kgで測定した。
ル(PPE)45重量部、(C)成分としての水素添加
スチレン−ブタジエンブロック共重合体(シェル化学
製、クレイトン(登録商標)G1651)10重量部、
変性剤として無水マレイン酸を0.3重量部配合し、ス
クリュー径30mmの二軸押出機を用いて、300℃,3
00rpm で押出し混練りし、ペレットを得た。該ペレッ
ト55重量部と表1に示すポリアミド(PA,6−ナイ
ロン)45重量部を、スクリュー径30mmの二軸押出機
を用いて、300℃,300rpm で押出し混練りし、組
成物ペレットを得た。つぎに、これらのペレットを12
0℃で3時間真空乾燥後メルトフローレート(MFR)
を測定した。また、東芝機械製,IS−80C射出成形
機を用い280℃で射出成形により試験片を作製し、ア
イゾッド衝撃強度を評価した。評価結果を表1に示す。
4−フェニレン)エーテルと各種変性剤を実施例1の操
作によりペレット化し、つぎに該ペレット50重量部と
実施例3で用いたポリアミド(第1PA/第2PA=2
5/75)50重量部とを実施例1と同様の操作により
組成物ペレットを得た。
合体は、スチレン−ブタジエンブロック共重合体(旭化
成工業(株)製,アサフレックス(登録商標)810)
100重量部に、無水マレイン酸2重量部及び安定剤と
してのフェノチアジン0.5重量部を配合し、二軸押出
機を用いて290℃にて溶融押出しを行うことにより製
造した。この変性ブロック共重合体をトルエンに溶解さ
せ、中和滴定を行ったところ、マレイン酸残基の含有量
は約0.5重量%であった。比較例4は第1PAのみを
用い、比較例5は第2PAのみを用いて同様の操作によ
り組成物ペレットを得た。評価結果を表2に示す。
ル(PPE)45重量部、変性剤としての無水マレイン
酸0.3重量部を、スクリュー径40mmの同方向回転二
軸押出機のトップ(前段)から供給し、表3に示すポリ
アミド(6,6−ナイロン)45重量部及び(C)成分
としてのスチレン−ブタジエンブロック共重合体(旭化
成工業製,タフプレン(登録商標)200)10重量部
を途中(中段)から供給して、300℃,300rpm で
押出し混練りし、組成物ペレットを得た。つぎに、これ
らのペレットを120℃で3時間真空乾燥後メルトフロ
ーレート(MFR)を測定した。また、東芝機械製,I
S−80C射出成形機を用い280℃で射出成形により
試験片を作製し、アイゾッド衝撃強度を評価した。評価
結果を表3に示す。
た通りにした以外は実施例5と同様の操作により評価し
た。評価結果を表4に示す。
成形流動性と耐衝撃性を有し、耐油性、耐熱性にも優れ
た材料である。よって、本発明組成物は、自動車外装材
等の大型部品や電気・電子関係の複雑な部品等に対応で
き、さらに用途の拡大が期待できる。
Claims (1)
- 【請求項1】 (A)変性ポリフェニレンエーテル5〜
75重量%、と (B)相対粘度が1.8以上3.1未満で、かつ末端ア
ミノ基濃度が35×10-3当量/kg未満のポリアミド
(第一ポリアミド)と相対粘度が2.2以上4.5以下
で、かつ末端アミノ基濃度が35×10-3当量/kg以上
のポリアミド(第二ポリアミド)との混合物25〜95
重量%、と (C)ゴム状重合体0〜30重量%を含有して成り、か
つ(B)成分が連続相を、(A)成分及び(C)成分が
分散相を形成してなることを特徴とする熱可塑性樹脂組
成物。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP03258658A JP3127518B2 (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 熱可塑性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP03258658A JP3127518B2 (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 熱可塑性樹脂組成物 |
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ID=17323309
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP03258658A Expired - Lifetime JP3127518B2 (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 熱可塑性樹脂組成物 |
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