JP4186617B2 - 樹脂組成物 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気体および/または液体の耐透過性に優れた樹脂組成物に関するものである。特に、変性ポリフェニレンスルフィド樹脂と変性ポリエステル樹脂を特定の相構造形成させることによって得られる特異的な耐透過性、耐衝撃性、成形加工性を有する樹脂組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ポリエステル樹脂は、優れた力学的性質、化学的性質から機械機構部品、電気・電子部品、自動車部品などの幅広い分野に利用されている。
【0003】
しかしながらポリエステル樹脂は、酸素や二酸化炭素に対するガスバリア性に関しては、ポリエチレンやポリプロピレン等に比較すれば優れているものの、未だ十分ではなく、例えば油脂を含む食品のように酸化しやすい内容物を包装する用途や、炭酸飲料のように充填ガスの漏洩を防止する必要がある用途において、より一層のガスバリア性向上が要望され、ポリエステル樹脂のガスバリア性を改良する方法として、ポリエステル樹脂よりもガスバリア性の優れた樹脂、例えば、エチレン―酢酸ビニル共重合体(EVOH)やポリアミド(PA)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)などを混合して用いられることが検討されてきた。なかでもポリエステル樹脂にガスバリア性が格段に優れたアジピン酸とメタキシリレンジアミンとから得られるポリメタキシリレンアジパミド(ナイロンMXD6)を混合し、ガスバリア性の改善を試みた発明が多数開示されている(特許文献1〜3など)。
【0004】
しかし、EVOH、PA(ナイロンMXD6など)のガスバリア性は、湿度の影響をうけやすく、高温高湿状態ではガスバリア性が大きく低下するという欠点を有しているため、ポリエステル樹脂にこれら樹脂を混合しても吸湿時のバリア性は必ずしも満足のいくものではなかった。また、ポリエステル樹脂には耐加水分解性に劣る問題があり、すなわち、高温高湿下では機械強度の低下など、耐久性の問題から用途が限定される場合が多かった。
【0005】
一方、ポリフェニレンスルフィド樹脂は自動車オイルなどの薬液および水に対して極めて高いバリア性を示すことが知られており、これを用いたブロ−成形中空容器や管状体なども提案されている(特許文献4〜6など)。しかし、ポリフェニレンスルフィド樹脂は他の樹脂との層間接着性が不十分のためポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系材料を始め他の樹脂材料との共押出やラミネ−ト加工などが困難であった。
【0006】
ポリエステル樹脂とポリフェニレンスルフィド樹脂に耐衝撃改良材を加えて溶融混練することにより耐衝撃性を改良する手段が特許文献7〜8に開示されているがこれら従来の技術では、特に低温の耐衝撃性と耐透過性のバランスにおいて未だ不十分である。特許文献9では、ポリエステル樹脂とポリフェニレンスルフィド樹脂の相構造を制御することにより、高温高湿下でも高いバリア性を発現することができることが開示されているが、この場合も特に低温の耐衝撃性とのバランスの点では不十分なケースがあり、バリア性と耐衝撃性など諸特性を高度に且つ安定的に満足する材料の開発が求められている。
【0007】
【特許文献1】
特公昭53−33618号公報(第1頁第1欄第16〜19行目、第1頁第1欄第37行〜第1頁第2欄第12行目)
【特許文献2】
特開平2−38793号公報(第1頁左下欄第5〜12行目、第2頁左下欄第1〜15行目)
【特許文献3】
特開平11−246686号公報([0008]段落)
【特許文献4】
特公平4−36529号公報(第1頁第1欄第2〜6行目)
【特許文献5】
特公平6−55400号公報(第1頁第1欄第2〜12行目)
【特許文献6】
特許第2914712号公報(第1頁第1欄第2〜4行、第2頁第3欄第6〜8行目)
【特許文献7】
特公平6−23300号公報(第1頁第1欄第2〜9行目、第2頁第3欄第21〜28行目)
【特許文献8】
特許第3067214号公報([0005]〜[0006]段落)
【特許文献9】
特開2002−69273号公報([0005]〜[0007]段落)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ポリエステル樹脂の有する機械的強度と、ポリフェニレンスルフィド樹脂の有する低吸水性および耐透過性との高度なバランスの実現を課題とし、特異的な耐透過性、特に低温における耐衝撃性、成形加工性を安定的に発現する樹脂組成物を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明者らは前記の課題を解決すべく検討した結果、変性ポリフェニレンスルフィド樹脂と変性ポリエステル樹脂から得られる樹脂組成物において、その樹脂組成物を成形して得られる成形品の樹脂相分離構造が変性ポリフェニレンスルフィド樹脂が連続した相を一部または全部に形成するように分散構造を制御することにより前記課題が解決されることを見出し本発明に到達した。
【0010】
すなわち本発明は、
(1)(a)(a1)ポリフェニレンスルフィド、(a2)エポキシ基含有ポリオレフィンを含む変性ポリフェニレンスルフィド樹脂100重量部に対して、(b)(b1)ポリエステル、(b2)エポキシ基含有ポリオレフィン、および(b3)エポキシ基含有ポリオレフィン以外のポリオレフィンを含む変性ポリエステル樹脂40〜250重量部を必須成分として含有する樹脂組成物であって、かつ該樹脂組成物を加工して得られる成形品において、電子顕微鏡で観察される樹脂相分離構造において(a)変性ポリフェニレンスルフィド樹脂が連続相、(b)変性ポリエステル樹脂が分散相となる相構造を少なくとも一部に形成することを特徴とする樹脂組成物。
【0011】
(2)(a)変性ポリフェニレンスルフィド樹脂が、(a1)ポリフェニレンスルフィド100重量部に対して、(a2)エポキシ基含有ポリオレフィン1〜50重量部を必須成分として含有することを特徴とする前記(1)に記載の樹脂組成物。
【0012】
(3)(a)変性ポリフェニレンスルフィド樹脂が、(a1)ポリフェニレンスルフィドと、(a2)エポキシ基含有ポリオレフィンからなる組成物100重量部に対して、(a3)エポキシ基含有ポリオレフィン以外のポリオレフィンをさらに1〜50重量部含有してなることを特徴とする前記(1)または(2)記載の樹脂組成物。
【0013】
(4)(a)変性ポリフェニレンスルフィド樹脂のIzod衝撃強度が300J/m以上である前記(1)〜(3)のいずれかに記載の樹脂組成物。
【0014】
(5)(b)変性ポリエステル樹脂が、(b1)ポリエステル100重量部に対して、(b2)エポキシ基含有ポリオレフィン10〜80重量部、および(b3)エポキシ基含有ポリオレフィン以外のポリオレフィン10〜80重量部を含有してなることを特徴とする前記(1)〜(4)のいずれかに記載の樹脂組成物。
【0015】
(6)(b)変性ポリエステル樹脂のIzod衝撃強度が500J/m以上である前記(1)〜(5)のいずれかに記載の樹脂組成物。
【0016】
(7)(a)変性ポリフェニレンスルフィド樹脂および(b)変性ポリエステル樹脂からなる樹脂組成物100重量部に対して、(c)相溶化剤を0.01〜15重量部含有することを特徴とする前記(1)〜(6)のいずれかに記載の樹脂組成物。
【0017】
(8)(c)相溶化剤がα−オレフィンと不飽和カルボン酸グリシジルエステルとの共重合体であることを特徴とする前記(7)に記載の樹脂組成物。
【0018】
(9)前記(1)〜(8)のいずれかに記載の樹脂組成物を加工して得られる成形品において、電子顕微鏡で観察される樹脂相分離構造において(a)変性ポリフェニレンスルフィド樹脂が連続相、(b)変性ポリエステル樹脂が分散相となる相構造に形成し、かつ変性ポリエステル樹脂の平均分散粒径が5μm以下であり、変性ポリエステル樹脂分散相中にエポキシ基含有ポリオレフィンおよびエポキシ基含有ポリオレフィン以外のポリオレフィンが平均分散粒径が1.5μm以下で分散したサラミ型分散構造を有することを特徴とする樹脂組成物。
を提供するものである。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明において「重量」とは「質量」を意味する。
【0020】
本発明に用いる(a)変性ポリフェニレンスルフィド樹脂(以下変性PPS樹脂と略す)とは、(a1)ポリフェニレンスルフィド(以下PPSと略す)と(a2)エポキシ基含有ポリオレフィンおよび必要に応じて(a3)エポキシ基を含有しない他のポリオレフィンを溶融混練して得られる熱可塑性樹脂である。
【0021】
好ましい(a1)PPSは、下記構造式(I)で示される繰り返し単位を有する重合体であり、
【0022】
【化1】
Figure 0004186617
【0023】
耐熱性の観点からは前記構造式で示される繰り返し単位を70モル%以上、更には90モル%以上含む重合体が好ましい。またPPSはその繰り返し単位の30モル%未満程度が、下記の構造を有する繰り返し単位等で構成されていてもよい。
なかでもp−フェニレンスルフィド/m−フェニレンスルフィド共重合体(m−フェニレンスルフィド単位20%以下)などは成形加工性とバリア性を兼備する点で好ましく用いられ得る。
【0024】
【化2】
Figure 0004186617
【0025】
本発明で用いられる(a1)PPSの溶融粘度は、溶融混練が可能であれば特に制限はないが、通常5〜2000Pa・s(320℃、剪断速度1000sec-1)のものが使用され、10〜500Pa・s(同上)の範囲がより好ましい。
【0026】
かかるPPSは通常公知の方法即ち特公昭45−3368号公報に記載される比較的分子量の小さな重合体を得る方法、あるいは特公昭52−12240号公報や特開昭61−7332号公報に記載される比較的分子量の大きな重合体を得る方法などによって製造できる。本発明において前記の様に得られたPPSを空気中加熱による架橋/高分子量化、窒素などの不活性ガス雰囲気下あるいは減圧下での熱処理、有機溶媒、熱水、酸水溶液などによる洗浄、酸無水物、アミン、イソシアネート、官能基含有ジスルフィド化合物などの官能基含有化合物による活性化など種々の処理を施した上で使用することももちろん可能である。
【0027】
PPSの加熱による架橋/高分子量化する場合の具体的方法としては、空気、酸素などの酸化性ガス雰囲気下あるいは前記酸化性ガスと窒素、アルゴンなどの不活性ガスとの混合ガス雰囲気下で、加熱容器中で所定の温度において希望する溶融粘度が得られるまで加熱を行う方法が例示できる。加熱処理温度は通常、170〜280℃が選択され、好ましくは200〜270℃である。また、加熱処理時間は通常0.5〜100時間が選択され、好ましくは2〜50時間であるが、この両者をコントロールすることにより目標とする粘度レベルを得ることができる。加熱処理の装置は通常の熱風乾燥機でもまた回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置であってもよいが、効率よくしかもより均一に処理ためには回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置を用いるのがより好ましい。
【0028】
PPSを窒素などの不活性ガス雰囲気下あるいは減圧下で熱処理する場合の具体的方法としては、窒素などの不活性ガス雰囲気下あるいは減圧下で、加熱処理温度150〜280℃、好ましくは200〜270℃、加熱時間は0.5〜100時間、好ましくは2〜50時間加熱処理する方法が例示できる。加熱処理の装置は、通常の熱風乾燥機でもまた回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置であってもよいが、効率よくしかもより均一に処理するためには回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置を用いるのがより好ましい。
【0029】
本発明で用いられる(a1)PPSは脱イオン処理を施されたPPSであることが好ましい。かかる脱イオン処理の具体的方法としては酸水溶液洗浄処理、熱水洗浄処理および有機溶媒洗浄処理などが例示でき、これらの処理は2種以上の方法を組み合わせて用いても良い。
【0030】
PPSを有機溶媒で洗浄する場合の具体的方法としては以下の方法が例示できる。すなわち、洗浄に用いる有機溶媒としては、PPSを分解する作用などを有しないものであれば特に制限はないが、例えばN−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどの含窒素極性溶媒、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホンなどのスルホキシド、スルホン系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、アセトフェノンなどのケトン系溶媒、ジメチルエーテル、ジプロピルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、クロロホルム、塩化メチレン、トリクロロエチレン、2塩化エチレン、ジクロルエタン、テトラクロルエタン、クロルベンゼンなどのハロゲン系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、フェノール、クレゾール、ポリエチレングリコールなどのアルコール、フェノール系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒などがあげられる。これらの有機溶媒のなかでN−メチルピロリドン、アセトン、ジメチルホルムアミド、クロロホルムなどの使用が好ましい。また、これらの有機溶媒は、1種類または2種類以上を混合して使用される。有機溶媒による洗浄の方法としては、有機溶媒中にPPSを浸漬せしめるなどの方法があり、必要により適宜撹拌または加熱することも可能である。有機溶媒でPPSを洗浄する際の洗浄温度については特に制限はなく、常温〜300℃程度の任意の温度が選択できる。洗浄温度が高くなるほど洗浄効率が高くなる傾向があるが、通常は常温〜150℃の洗浄温度で十分効果が得られる。また有機溶媒洗浄を施されたPPSは残留している有機溶媒を除去するため、水または温水で数回洗浄することが好ましい。
【0031】
PPSを熱水で洗浄処理する場合の具体的方法としては以下の方法が例示できる。すなわち熱水洗浄によるPPSの好ましい化学的変性の効果を発現するため、使用する水は蒸留水あるいは脱イオン水であることが好ましい。熱水処理の操作は、通常、所定量の水に所定量のPPSを投入し、常圧で或いは圧力容器内で加熱、撹拌することにより行われる。PPSと水との割合は、水の多いほうが好ましいが、通常、水1リットルに対し、PPS200g以下の浴比が選択される。
【0032】
PPSを酸水溶液で洗浄処理する場合の具体的方法としては以下の方法が例示できる。すなわち、酸または酸の水溶液にPPSを浸漬せしめるなどの方法があり、必要により適宜撹拌または加熱することも可能である。用いられる酸はPPSを分解する作用を有しないものであれば特に制限はなく、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸などの脂肪族飽和モノカルボン酸、クロロ酢酸、ジクロロ酢酸などのハロ置換脂肪族飽和カルボン酸、アクリル酸、クロトン酸などの脂肪族不飽和モノカルボン酸、安息香酸、サリチル酸などの芳香族カルボン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、フタル酸、フマル酸などのジカルボン酸、硫酸、リン酸、塩酸、炭酸、珪酸などの無機酸性化合物などがあげられる。中でも酢酸、塩酸がより好ましく用いられる。酸処理を施されたPPSは残留している酸または塩などを除去するために、水または温水で数回洗浄することが好ましい。また洗浄に用いる水は、酸処理によるPPSの好ましい化学的変性の効果を損なわない意味で蒸留水あるいは脱イオン水であることが好ましい。
【0033】
本発明で使用される(a)変性PPS樹脂の成分として用いられる(a2)エポキシ基含有ポリオレフィンとしては、分子中にエポキシ基を有するポリオレフィンであり、好ましくはα−オレフィンとα,β−不飽和酸のグリシジルエステルからなる変性ポリオレフィンを用いることができる。α−オレフィンとは具体的にはエチレン、プロピレン、1−ブテンなどであるが好ましいのはエチレンである。また、α,β−不飽和酸のグリシジルエステルとは下記一般式
【0034】
【化3】
Figure 0004186617
【0035】
(式中Rは水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表す)で示される化合物であり、具体的にはアクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、エタクリル酸グリシジルなどであり、特にメタクリル酸グリシジルが好ましく用いられる。α,β−不飽和酸のグリシジルエステルの共重合量は1〜50重量%、好ましくは3〜40重量%の範囲が適当である。
【0036】
(a1)PPS100重量部に対する(a2)エポキシ基含有ポリオレフィンの含有量は1〜50重量部であることが好ましく、より好ましくは1〜40重量部である。エポキシ基含有ポリオレフィンの含有量が50重量部を超えるとバリア性の低下および流動性の低下を引き起こすため好ましくない。またエポキシ基含有ポリオレフィンの含有量が1重量部未満になると本発明の特徴である高衝撃性の発現が困難になるため好ましくない。
【0037】
本発明で使用される(a)変性PPS樹脂に追加成分として用いられ得る(a3)エポキシ基含有ポリオレフィン以外のポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリ1−ブテン、ポリ1−ペンテン、ポリメチルペンテンなどの単独重合体、エチレン/α−オレフィン共重合体、ビニルアルコールエステル単独重合体、ビニルアルコールエステル単独重合体の少なくとも一部を加水分解して得られる重合体、[(エチレンおよび/またはプロピレン)とビニルアルコールエステルとの共重合体の少なくとも一部を加水分解して得られる重合体]、[(エチレンおよび/またはプロピレン)と(不飽和カルボン酸および/または不飽和カルボン酸エステル)との共重合体]、[(エチレンおよび/またはプロピレン)と(不飽和カルボン酸および/たは不飽和カルボン酸エステル)との共重合体のカルボキシル基の少なくとも一部を金属塩化した共重合体]、共役ジエンとビニル芳香族炭化水素とのブロック共重合体、および、そのブロック共重合体の水素化物などが用いられる。
【0038】
なかでも、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン/α−オレフィン共重合体、[(エチレンおよび/またはプロピレン)と(不飽和カルボン酸および/または不飽和カルボン酸エステル)との共重合体]、[(エチレンおよび/またはプロピレン)と(不飽和カルボン酸および/または不飽和カルボン酸エステル)との共重合体のカルボキシル基の少なくとも一部を金属塩化した共重合体]が好ましい。
【0039】
また、ここでいうエチレン/α−オレフィン共重合体は、エチレンと炭素原子数3〜20のα−オレフィンの少なくとも1種以上との共重合体であり、前記の炭素数3〜20のα−オレフィンとしては、具体的にはプロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセン、1−トリデセン、1−テトラデセン、1−ペンタデセン、1−ヘキサデセン、1−ヘプタデセン、1−オクタデセン、1−ノナデセン、1−エイコセン、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、3−エチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ペンテン、4−エチル−1−ヘキセン、3−エチル−1−ヘキセン、9−メチル−1−デセン、11−メチル−1−ドデセン、12−エチル−1−テトラデセンおよびこれらの組み合わせが挙げられる。これらα−オレフィンの中でも、炭素数3〜12のα−オレフィンを用いた共重合体が機械強度の向上の点から好ましい。このエチレン/α−オレフィン系共重合体は、α−オレフィン含量が好ましくは1〜30モル%、より好ましくは2〜25モル%、さらに好ましくは3〜20モル%である。
【0040】
更に1,4−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、2,5−ノルボルナジエン、5−エチリデンノルボルネン、5−エチル−2,5−ノルボルナジエン、5−(1′−プロペニル)−2−ノルボルネンなどの非共役ジエンの少なくとも1種が共重合されていてもよい。
【0041】
(a)変性PPS樹脂100重量部に対する(a3)エポキシ基含有ポリオレフィン以外のポリオレフィンの含有量は好ましくは1〜50重量部であり、更に好ましくは5〜40重量部である。
【0042】
本発明の(a)変性PPS樹脂には、本発明の目的を損なわない限りにおいては、前記以外の他の樹脂が含有されることは差し支えがない。
【0043】
本発明の(b)変性ポリエステル樹脂は、(b1)ポリエステル、(b2)エポキシ基含有ポリオレフィン、および(b3)エポキシ基含有ポリオレフィン以外のポリオレフィンを必須成分として溶融混練して得られる熱可塑性樹脂である。
【0044】
好ましい(b1)ポリエステルとは主鎖中にエステル結合を有する重合体である。好適には芳香環を重合体の連鎖単位に有する熱可塑性のポリエステルが挙げられ、具体的には通常、芳香族ジカルボン酸(あるいはそのエステル形成性誘導体)とジオール(あるいはそのエステル形成性誘導体)および/またはヒドロキシカルボン酸とを主成分とする縮合反応により得られる重合体ないしは共重合体が挙げられる。
【0045】
芳香族ジカルボン酸としてはテレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、ビス(p−カルボキシフェニル)メタン、アントラセンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、1,2−ビス(フェノキシ)エタン−4,4’−ジカルボン酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸およびそのエステル形成性誘導体が挙げられる。これらの芳香族ジカルボン酸は2種以上併用することもできる。またアジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカンジオン酸などの脂肪族ジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸およびそのエステル形成性誘導体を併用することもできる。
【0046】
またジオールとしては炭素数2〜20の脂肪族ジオール、すなわちエチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、デカメチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジオールなど、およびそれらのエステル形成性誘導体が挙げられる。これらのジオールは2種以上併用することもできる。
【0047】
本発明において好ましく用いられる(b1)ポリエステルの具体例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリへキシレンテレフタレートなどのポリアルキレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレート、ポリブチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレート、ポリエチレン−1,2−ビス(フェノキシ)エタン−4,4’−ジカルボキシレートのほか、ポリエチレンイソフタレート/テレフタレート、ポリブチレンイソフタレート/テレフタレート、ポリブチレンテレフタレート/デカンジカルボキシレート、ポリ(エチレンテレフタレート/シクロヘキサンジメチレンテレフタレート)、ポリエチレン−4,4’−ジカルボキシレート/テレフタレートなどの非液晶性ポリエステルおよびこれらの混合物が挙げられる。
【0048】
より好ましいものとしては、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、ポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレートが挙げられ、特に好ましくはポリエチレンテレフタレートであるが、これらのポリエステル樹脂は成形性、耐熱性、靱性、表面性などの必要特性に応じて混合物として用いることも実用上好適である。
【0049】
これらポリエステルの重合度には制限はないが、例えば0.5%のo−クロロフェノール溶液中、25℃で測定した固有粘度が、0.35〜2.00の範囲、特に0.50〜1.50の範囲のものが好ましい。
【0050】
さらにCOOH末端基量は、例えばポリブチレンテレフタレートの場合、m−クレゾール溶液をアルカリ溶液で電位差滴定して求めたCOOH末端基量が1〜50eq/t(ポリマ1トン当りの末端基量)の範囲にあるものが耐久性、異方性抑制効果の点から好ましく使用できる。
【0051】
本発明で使用される(b)変性ポリエステル樹脂の必須成分として用いられる(b2)エポキシ基含有ポリオレフィンは、(a)変性PPS樹脂成分と同様、分子中にエポキシ基を有するポリオレフィンであり、α−オレフィンとα,β−不飽和酸グリシジルエステルからなる変性ポリオレフィンが好ましい。より好ましくはエチレンとアクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、エタクリル酸グリシジルとの共重合体であり、特に好ましくはエチレン/メタクリル酸グリシジル共重合体である。α,β−不飽和酸グリシジルエステルの共重合量は1〜50重量%、好ましくは3〜40重量%の範囲が適当である。
【0052】
(b1)ポリエステル100重量部に対する(b2)エポキシ基含有ポリオレフィンの含有量は好ましくは10〜80重量部であり、更に好ましくは10〜60重量部である。エポキシ基含有ポリオレフィンの含有量が80重量部を超えるとバリア性の低下および流動性の低下を引き起こすため好ましくない。またエポキシ基含有ポリオレフィンの含有量が10重量部未満になると本発明の特徴である高衝撃性の発現が困難になるため好ましくない。
【0053】
本発明で使用される(b)変性ポリエステル樹脂の必須成分として用いられる(b3)エポキシ基含有ポリオレフィン以外のポリオレフィンは、(a)変性PPS樹脂に追加成分として用いられるものと同様であり、好ましくはポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン/α−オレフィン共重合体、[(エチレンおよび/またはプロピレン)と(不飽和カルボン酸および/または不飽和カルボン酸エステル)との共重合体]、[(エチレンおよび/またはプロピレン)と(不飽和カルボン酸および/または不飽和カルボン酸エステル)との共重合体のカルボキシル基の少なくとも一部を金属塩化した共重合体]であり、特に好ましくはエチレン/α−オレフィン共重合体である。
【0054】
(b1)ポリエステル100重量部に対する(b3)エポキシ基含有ポリオレフィン以外のポリオレフィンの含有量は好ましくは10〜80重量部であり、更に好ましくは10〜60重量部である。エポキシ基含有ポリオレフィン以外のポリオレフィン樹脂の含有量が80重量部を超えるとバリア性の低下を引き起こすため好ましくない。また含有量が10重量部未満になると本発明の特徴である高衝撃性の発現が困難になるため好ましくない。
【0055】
本発明の(b)変性ポリエステル樹脂には、本発明の目的を損なわない限りにおいては、他の樹脂が含有されることは差し支えがない。
【0056】
本発明の樹脂組成物における(a)変性PPS樹脂100重量部に対する(b)変性ポリエステル樹脂の含有量は40〜250重量部であり、好ましくは50〜180重量部である。(b)変性ポリエステル樹脂の含有量が250重量部を超えると本発明の特徴である(a)変性PPS樹脂が連続相を形成することが困難となるため好ましくない。また含有量が40重量部未満になると本発明の特徴である高撃性の発現が困難になるため好ましくない。
【0057】
本発明においては、(a)変性PPS樹脂と(b)変性ポリエステル樹脂の相溶性の向上を目的として(c)相溶化剤を配合することもできる。(c)相溶化剤を用いると得られる成形品の相分離構造の安定性が向上し、その結果優れた耐衝撃性、耐透過性を発現し、好ましい態様の一つである。これら(c)相溶化剤の具体的な例としては、エポキシ基、アミノ基、イソシアネート基、水酸基、メルカプト基、ウレイド基の中から選ばれた少なくとも1種の官能基を有するアルコキシシランなどの有機シラン化合物および多官能エポキシ化合物などが挙げられ、これらは2種以上同時に使用することもできる。ここで多官能エポキシ化合物は、エポキシ基を分子中に2個以上含むものであり、液体または固体状のものを使用することができる。例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテンなどのα−オレフィンとアクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、エタクリル酸グリシジルなどのα,β−不飽和酸グリシジルエステルとの共重合体、ビスフェノールA、レゾルシノール、ハイドロキノン、ピロカテコール、ビスフェノールF、サリゲニン、1,3,5−トリヒドロキシベンゼン、ビスフェノールS、トリヒドロキシ−ジフェニルジメチルメタン、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、1,5−ジヒドロキシナフタレン、カシューフェノール、2,2,5,5−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサン等のビスフェノール−グリシジルエーテル系エポキシ化合物、フタル酸グリシジルエステル等のグリシジルエステル系エポキシ化合物、N−グリシジルアニリン等のグリシジルアミン系エポキシ化合物、ノボラック型フェノール樹脂にエピクロルヒドリンを反応させたノボラック型エポキシ樹脂等が例示される。好ましくはα−オレフィンとα,β−不飽和酸グリシジルエステルの共重合体、エポキシ基を有する有機シラン化合物、ビスフェノール−グリシジルエーテル系エポキシ化合物、ノボラック型エポキシ樹脂が用いられる。特に好ましくはエチレン/メタクリル酸グリシジル共重合体である。
【0058】
この(c)相溶化剤の含有量は、(a)変性PPS樹脂と(b)変性ポリエステル樹脂の合計量100重量部に対し、0.01〜15重量部であることが好ましい。より好ましくは0.05〜12重量部、特に好ましくは0.5〜10重量部である。
【0059】
本発明の樹脂組成物において、(b)変性ポリエステルはサラミ型の分散構造を形成する。ここでサラミ型分散構造とは、図1に示したように変性PPS樹脂が連続相を形成し、(b)変性ポリエステル樹脂のうちの(b1)ポリエステルが分散相となり、かつポリエステル中に更に(b2)エポキシ基含有ポリオレフィンおよび(b3)エポキシ基含有ポリオレフィン以外のポリオレフィンが分散した海−島−湖構造のことをいう。
【0060】
(c)相溶化剤を使用することでこの分散相の分散粒径を微細化することができ、(b)変性ポリエステル樹脂が平均分散粒径が5μm以下で分散し、かつ分散する(b)変性ポリエステル樹脂中に(b2)エポキシ基含有ポリオレフィンおよび(b3)エポキシ基含有ポリオレフィン以外のポリオレフィンが1.5μm以下で分散するとき本発明の目的である特異的な耐衝撃性と耐透過性を著しく向上することができる。(b)変性ポリエステル樹脂の分散粒径は、3μm以下であることがより好ましい。また(b2)エポキシ基含有ポリオレフィンおよび(b3)エポキシ基含有ポリオレフィン以外のポリオレフィンの分散粒径は、より好ましくは1μm以下である。
【0061】
本発明の樹脂組成物を成形して得られる成形品は、(a)変性PPS樹脂が連続相および(b)変性ポリエステル樹脂が分散相となる相構造を一部もしくは全体に有する。ここで例えば(a)変性PPS樹脂100重量部に対して、(b)変性ポリエステル樹脂100〜250重量部の如く、(a)変性PPS樹脂成分が少量成分であっても溶融粘度比(ここで、溶融粘度比とは変性PPS樹脂の溶融粘度/変性ポリエステル樹脂の溶融粘度、として定義される。)を適切に制御することによって変性PPS樹脂が連続相をとる相構造を形成する成形品を得ることができる。
【0062】
本発明の樹脂組成物は一般的に溶融成形により成形されるが、溶融成形においては流動時の樹脂表層と樹脂内部には、温度差や応力差が生じ易い。本発明において、前記した相構造を得るために、これを利用することができる。すなわち(a)変性PPS樹脂と(b)変性ポリエステル樹脂にせん断速度に対する溶融粘度の依存性の異なった樹脂を用い、樹脂表層と樹脂内部に生じたせん断速度の差により、成形品の一部もしくは全体に(a)変性PPS樹脂が連続相となる部分を生ぜしめる方法である。例えば、射出成形を例に挙げて説明すると、ある成形加工温度で成形するとき、成形品の中心部と比較して、成形品の表層部では金型との摩擦によりせん断速度が高まる。せん断速度1000秒-1程度以上の任意のせん断速度における溶融粘度比が0.7以上となる組み合わせであると成形品表層部では(a)変性PPS樹脂と(b)変性ポリエステル樹脂が共に連続相となる共連続相を形成することもあるが、該温度におけるせん断速度200秒-1程度以下の任意のせん断速度での溶融粘度比を0.5以下とすると成形品の中心部には(a)変性PPS樹脂が連続相、(b)変性ポリエステル樹脂が分散相となる部分を生ぜしめることができ、本発明の要件である(a)変性PPS樹脂が連続相、(b)変性ポリエステル樹脂が分散相となる相構造を形成するための方法として好ましく用いることができる。また、該成形品の形状については特に制限はない。また、該成形品中前記相構造が複数形成された態様もある。この相構造は、走査型および透過型電子顕微鏡を用いて観察し、確認することができる
なお、これから明らかなように前段の主旨は、溶融粘度比のせん断応力依存性を利用した本発明の態様を説明したものであり、具体的な溶融粘度比に本発明が制限されるものではなく、また、成形品の任意の位置に生じるせん断応力は金型設計等で操作しうるものであるので、かかる相構造も任意の位置に生ぜしめることは容易に理解できるところである。また、成形法としても本発明は限定されるものではない。
【0063】
本発明の樹脂組成物には機械的強度、剛性やバリア性を付与するために無機充填材を含有することができる。その材料は特に限定されるものではないが、繊維状、板状、粉末状、粒状などの充填剤を使用することができる。具体的には例えば、ガラス繊維、炭素繊維、チタン酸カリウィスカ、酸化亜鉛ウィスカ、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、セラミック繊維、アスベスト繊維、石コウ繊維、金属繊維などの繊維状充填剤、ワラステナイト、セリサイト、カオリン、マイカ、クレー、ベントナイト、アスベスト、タルク、アルミナシリケートなどの珪酸塩、モンモリロナイト、合成雲母などの膨潤性の層状珪酸塩、アルミナ、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化鉄などの金属化合物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイトなどの炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウムなどの硫酸塩、ガラス・ビーズ、セラミックビ−ズ、窒化ホウ素、炭化珪素、燐酸カルシウムおよびシリカなどの非繊維状充填剤が挙げられ、これらは中空であってもよく、さらにはこれら充填剤を2種類以上併用することも可能である。
【0064】
また、これら無機充填材をイソシアネート系化合物、有機シラン系化合物、有機チタネート系化合物、有機ボラン系化合物、およびエポキシ化合物などのカップリング剤および膨潤性の層状珪酸塩では有機化オニウムイオンで予備処理して使用することは、より優れた機械的強度、バリヤ性を得る意味において好ましい。
【0065】
前記の無機充填剤の含有量は、(a)変性PPS樹脂および(b)変性ポリエステル樹脂の合計量100重量部に対し、0.1〜200重量部であることが好ましい。より好ましくは0.5〜200重量部、特に好ましくは1〜150重量部である。
【0066】
本発明の樹脂組成物には導電性を付与するために導電性フィラーおよび/または導電性ポリマーを含有することができる。その材料は特に限定されるものではないが、導電性フィラーとして、通常樹脂の導電化に用いられる導電性フィラーであれば特に制限は無く、その具体例としては、金属粉、金属フレーク、金属リボン、金属繊維、金属酸化物、導電性物質で被覆された無機フィラー、カーボン粉末、黒鉛、炭素繊維、カーボンフレーク、鱗片状カーボンなどが挙げられる。
【0067】
金属粉、金属フレーク、金属リボンの金属種の具体例としては銀、ニッケル、銅、亜鉛、アルミニウム、ステンレス、鉄、黄銅、クロム、錫などが例示できる。
【0068】
金属繊維の金属種の具体例としては鉄、銅、ステンレス、アルミニウム、黄銅などが例示できる。
【0069】
かかる金属粉、金属フレーク、金属リボン、金属繊維はチタネート系、アルミ系、シラン系などの表面処理剤で表面処理を施されていても良い。
【0070】
金属酸化物の具体例としてはSnO2(アンチモンドープ)、In23(アンチモンドープ)、ZnO(アルミニウムドープ)などが例示でき、これらはチタネート系、アルミ系、シラン系カップリング剤などの表面処理剤で表面処理を施されていても良い。
【0071】
導電性物質で被覆された無機フィラーにおける導電性物質の具体例としてはアルミニウム、ニッケル、銀、カーボン、SnO2(アンチモンドープ)、In23(アンチモンドープ)などが例示できる。また被覆される無機フィラーとしては、マイカ、ガラスビーズ、ガラス繊維、炭素繊維、チタン酸カリウムウィスカー、硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化チタン、ホウ酸アルミニウムウィスカー、酸化亜鉛系ウィスカー、チタン酸系ウィスカー、炭化珪素ウィスカーなどが例示できる。被覆方法としては真空蒸着法、スパッタリング法、無電解メッキ法、焼き付け法などが挙げられる。またこれらはチタネート系、アルミ系、シラン系カップリング剤などの表面処理剤で表面処理を施されていても良い。
【0072】
カーボン粉末はその原料、製造法からアセチレンブラック、ガスブラック、オイルブラック、ナフタリンブラック、サーマルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、チャンネルブラック、ロールブラック、ディスクブラックなどに分類される。本発明で用いることのできるカーボン粉末は、その原料、製造法は特に限定されないが、アセチレンブラック、ファーネスブラックが特に好適に用いられる。またカーボン粉末は、その粒子径、表面積、DBP吸油量、灰分などの特性の異なる種々のカーボン粉末が製造されている。本発明で用いることのできるカーボン粉末は、これら特性に特に制限は無いが、強度、電気伝導度のバランスの点から、平均粒径が好ましく500nm以下、更に好ましくは5〜100nm、特に好ましくは10〜70nmである。また比表面積(BET法)は10m2 /g以上、更には30m2 /g以上が好ましい。またDBP給油量は50ml/100g以上、特に100ml/100g以上が好ましい。また灰分は0.5重量%以下、特に0.3重量%以下が好ましい。
【0073】
かかるカーボン粉末はチタネート系、アルミ系、シラン系などの表面処理剤で表面処理を施されていても良い。また溶融混練作業性を向上させるために造粒されたものを用いることも可能である。
【0074】
本発明の樹脂組成物を加工して得られた成形品は、しばしば表面の平滑性が求められる。かかる観点から、本発明で用いられる導電性フィラーは、本発明で用いられる無機充填材同様、高いアスペクト比を有する繊維状フィラーよりも、粉状、粒状、板状、鱗片状、或いは樹脂組成物中の長さ/直径比が200以下の繊維状のいずれかの形態であることが好ましい。
【0075】
導電性ポリマーの具体例としては、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン、ポリ(パラフェニレン)、ポリチオフェン、ポリフェニレンビニレンなどが例示できる。
【0076】
前記導電性フィラーおよび/または導電性ポリマーは、2種以上を併用して用いても良い。かかる導電性フィラー、導電性ポリマーの中で、特にカーボンブラックが強度、経済性の点で特に好適に用いられる。
【0077】
本発明で用いられる導電性フィラーおよび/または導電性ポリマーの含有量は、用いる導電性フィラーおよび/または導電性ポリマーの種類により異なるため、一概に規定はできないが、導電性と流動性、機械的強度などとのバランスの点から、(a)および(b)成分の合計100重量部に対し、1〜250重量部、好ましくは3〜100重量部の範囲が好ましく選択される。また、更に好ましくは(a)成分と(b)成分の合計100重量部に対し、3〜100重量部の範囲が導電性機能を付与するために好ましく選択される。
【0078】
また導電性を付与した場合、十分な帯電防止性能を得る意味で、その体積固有抵抗が1010Ω・cm以下であることが好ましい。但し前記導電性フィラー、導電性ポリマーの配合は一般に強度、流動性の悪化を招きやすい。そのため目標とする導電レベルが得られれば、前記導電性フィラー、導電性ポリマーの配合量はできるだけ少ない方が望ましい。目標とする導電レベルは用途によって異なるが、通常体積固有抵抗が100Ω・cmを越え、1010Ω・cm以下の範囲である。
【0079】
本発明における組成物中には本発明の効果を損なわない範囲で他の成分、例えば酸化防止剤や耐熱安定剤(ヒンダードフェノール系、ヒドロキノン系、ホスファイト系およびこれらの置換体等)、耐候剤(レゾルシノール系、サリシレート系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、ヒンダードアミン系等)、離型剤および滑剤(モンタン酸およびその金属塩、そのエステル、そのハーフエステル、ステアリルアルコール、ステアラミド、各種ビスアミド、ビス尿素およびポリエチレンワックス等)、顔料(硫化カドミウム、フタロシアニン、カーボンブラック等)、染料(ニグロシン等)、結晶核剤(タルク、シリカ、カオリン、クレー等)、可塑剤(p−オキシ安息香酸オクチル、N−ブチルベンゼンスルホンアミド等)、帯電防止剤(アルキルサルフェート型アニオン系帯電防止剤、4級アンモニウム塩型カチオン系帯電防止剤、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレートのような非イオン系帯電防止剤、ベタイン系両性帯電防止剤等)、難燃剤(例えば、赤燐、メラミンシアヌレート、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の水酸化物、ポリリン酸アンモニウム、臭素化ポリスチレン、臭素化ポリフェニレンエーテル、臭素化ポリカーボネート、臭素化エポキシ樹脂あるいはこれらの臭素系難燃剤と三酸化アンチモンとの組み合わせ等)、他の重合体を添加することができる。
【0080】
本発明の樹脂組成物を得る方法としては、本発明が要件が満たされる限り、特に制限はないが、溶融混練において、好ましい相構造を実現するためには、たとえば2軸押出機で溶融混練する場合にメインフィーダーから予め溶融混練された(a)変性PPS樹脂と(b)変性ポリエステル樹脂および(c)相溶化剤を供給しする方法、メインフィーダーから(a1)PPSおよび(a2)エポキシ基含有ポリオレフィンを供給、溶融混練し、(b)変性ポリエステル樹脂および(c)相溶化剤を押出機の先端部分のサイドフィーダーから供給する方法、メインフィーダーから(b1)ポリエステル、(b2)エポキシ基含有ポリオレフィン、および(b3)エポキシ基含有ポリオレフィン以外のポリオレフィンを供給、溶融混練し、(a)変性PPS樹脂および(c)相溶化剤を押出機の先端部分のサイドフィーダーから供給する方法などが挙げられる。
【0081】
本発明の樹脂組成物より得られる成形品には種々の形に賦形された態様があり、特に溶融成形体を得る成形方法には、公知の方法(射出成形、押出成形、吹込成形、プレス成形等)を採用できるが、射出成形、射出圧縮成形、圧縮成形から選ばれた方法を採用することが、発明の目的を容易に達成できるので好ましい。また、成形温度については、通常、PPSの融点より5〜50℃高い温度範囲から選択され、一般的には、単層であるが、2色射出成形法や共押出成形法などの方法により多層構造体としてもかまわない。
【0082】
ここで多層構造体とは、本発明の樹脂組成物からなる層を少なくとも一つもつ構造体を言う。各層の配置については特に制限はなく、全ての層を本発明の樹脂組成物で構成してもよいし、他の層にその他の熱可塑性樹脂で構成してもよい。
【0083】
このような多層構造体は、2色射出成形法などによっても製造し得るが、フィルム状またはシ−ト状として得る場合は各々の層を形成する組成物を別個の押出機で溶融した後、多層構造のダイに供給し、共押出成形する方法、予め他の層を成形した後、本発明の樹脂組成物からなる層を溶融押出するいわゆるラミネ−ト成形法などにより製造することができるが、積層構造体の形状が瓶、樽、タンクなどの中空容器やパイプ、チュ−ブなどの管状体である場合は、通常の共押出成形法を採用することができ、例えば内層を本発明の樹脂組成物からなる層、外層を他の樹脂層で形成する2層中空成形体の場合、2台の押出機へ、前記樹脂組成物と他の樹脂とを別々に供給し、これら2種の溶融樹脂を共通のダイ内に圧力供給して、各々環状の流れとなした後、樹脂組成物からなる層を内層側に、他の樹脂層を外層側になるように合流させ、ついで、ダイ外へ共押出して、通常公知のチューブ成形法、ブロー成形法などを行うことにより、2層中空成形体を得ることができる。また、3層中空成形体の場合には、3台の押出機を用いて前記と同様の方法にて3層構造にするか、または2台の押出機を用いて2種3層構造の中空成形体を得ることも可能である。これらの方法の中では層間接着力の点で共押出成形法を用いて成形することが好ましい。
【0084】
他の層として用いられる熱可塑性樹脂としては、飽和ポリエステル、ポリスルホン、四フッ化ポリエチレン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリケトン共重合体、ポリフェニレンエーテル、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリチオエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリウレタン、ポリオレフィン、ABS、ポリアミドエラストマ、ポリエステルエラストマーなどが例示でき、これらの混合物としたり各種添加剤を添加して用いることもできる。
【0085】
本発明の樹脂組成物を成形して得られる成形品は、例えば、フロン−11、フロン−12、フロン−21、フロン−22、フロン−113、フロン−114、フロン−115、フロン−134a、フロン−32、フロン−123、フロン−124、フロン−125、フロン−143a、フロン−141b、フロン−142b、フロン−225、フロン−C318、R−502、1,1,1−トリクロロエタン、塩化メチル、塩化メチレン、塩化エチル、メチルクロロホルム、プロパン、イソブタン、n−ブタン、ジメチルエーテル、ひまし油ベースのブレーキ液、グリコールエーテル系ブレーキ液、ホウ酸エステル系ブレーキ液、極寒地用ブレーキ液、シリコーン油系ブレーキ液、鉱油系ブレーキ液、パワースアリリングオイル、ウインドウオッシャ液、ガソリン、メタノール、エタノール、イソプタノール、ブタノール、窒素、酸素、水素、二酸化炭素、メタン、プロパン、天然ガス、アルゴン、ヘリウム、キセノン、医薬剤等の気体および/または液体あるいは気化ガス等の透過性が低く優れていることから、オイル用リザーバータンク、その他シャンプー、リンス、液体石鹸等の各種薬剤用ボトルおよび付属ポンプなどの薬液保存容器またはその付属部品、各種オイルチューブ接続部品、ブレーキホース接続部品、ウインドウオッシャー液用ノズル、冷却水、冷媒等用クーラーホース接続用部品、エアコン冷媒用チューブ接続用部品、消火器および消火設備用ホース、医療用冷却機材用チューブの接続用部品およびバルブ類、その他薬液およびガス搬送用チューブ用途、薬品保存用容器等の薬液および耐ガス透過性が必要とされる用途、自動車部品、内燃機関用途、電動工具ハウジング類などの機械部品を始め、電気・電子部品、医療、食品、家庭・事務用品、建材関係部品、家具用部品など各種用途に有効である。
【0086】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明の骨子は以下の実施例にのみ限定されるものではない。
【0087】
(1)アルコール透過性
直径60mm、深さ5cmのアルミ製容器にメタノールを20g精秤し、射出成形により調整した1mm厚角板試験片により密封し、漏れのないようにボルトで固定した。その後、全体の重量を測定し、試験容器を60℃の防爆型オーブンにいれ、500時間おき、その後減量した重量を測定した。
【0088】
(2)吸湿時のアルコール透過性
上記(1)と同様にメタノールを充填した試験容器を温度60℃、相対湿度65%の恒温恒湿器中で500時間処理し、減量した重量を測定した。
【0089】
(3)アルコールの吸液性
射出成形によりにより調製したASTM1号引張試験片(厚さ1/8インチ)をオートクレーブ中でメタノールに浸漬後、60℃の防爆型オーブンにいれ24時間おき、成形直後の絶対乾燥時(絶乾時)とアルコール吸液後の重量から吸液時重量増加率として求めた。
吸液率(%)={(吸液後の重量−絶乾時の重量)/絶乾時の重量}×100。
【0090】
(4)アルコールガソリンの吸液性
射出成形によりにより調製したASTM1号引張試験片(厚さ1/8インチ)をオートクレーブ中でモデルガソリン(トルエン//イソオクタン=50//50体積%)とエタノールを90対10重量比に混合したアルコールガソリンに浸漬後、60℃の防爆型オーブンにいれ24時間おき、成形直後の絶対乾燥時(絶乾時)とアルコールガソリン吸液後の重量から吸液時重量増加率として求めた。
吸液率(%)={(吸液後の重量−絶乾時の重量)/絶乾時の重量}×100。
【0091】
(5)材料強度
以下の標準方法に従って測定した。
引張強度:ASTM D638に記載された方法に従って測定した。
Izod衝撃強度:ASTM D256(温度雰囲気23℃)に記載された方法に従って測定した。
低温衝撃強度:温度雰囲気を−40℃にした以外はASTM D256にしたがって測定したIzod衝撃強度。
【0092】
(6)相分離構造、分散形態の観察
ASTM1号試験片の厚さ方向に表面より0.1〜0.3mm部分(表層部)と1.4〜1.8mm部分(中心部)を電子顕微鏡(TEM、SEM)を用いて観察を行なった。
【0093】
(7)溶融粘度比
プランジャー式キャピラリーレオメーター(東洋精機製作所社製、キャピログラフ タイプ1C)を用いて、混練温度でのせん断速度100秒-1および5000秒-1における溶融粘度(Pa・s)を測定し下記式(1)により求めた。
【0094】
【式1】
Figure 0004186617
【0095】
(8)分散相の分散粒径
ASTM1号試験片の厚さ方向より1.4〜1.8mm部分(中心部)を電子顕微鏡(TEM)を用いて観察し、任意の分散相を100個選び、それぞれの最大径と最小径の平均値をとり、数平均値としてもとめた。
【0096】
実施例および比較例で使用した変性PPS樹脂および変性ポリエステル樹脂は以下のとおり。なお、特に断らない限りはいずれも常法に従い重合を行い、調製した。
【0097】
[参考例1(p−フェニレンスルフィド/m−フェニレンスルフィド共重合体の製造)]
撹拌機付きのオートクレーブに、47%水硫化ナトリウム水溶液(三協化成)2.98Kg(25モル)、96%水酸化ナトリウム1.06Kg(25.44モル)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)4.08Kg(41.21モル)、酢酸ナトリウム0.69Kg(8.41モル)、及びイオン交換水3.75Kgを仕込み、常圧で窒素を通じながら225℃まで約3時間かけて徐々に加熱し、水5.25KgおよびNMP0.1Kgを留出したのち、反応容器を150℃に冷却した。硫化水素の飛散量は1.8モル%であった。
【0098】
次に、p−ジクロロベンゼン(シグマアルドリッチ)3.36Kg(22.86モル)、m−ジクロロベンゼン(東京化成)0.36Kg(2.45モル)、NMP3.28Kg(33.1モル)を加え、反応容器を窒素ガス下に密封し、400rpmで撹拌しながら、227℃まで0.8℃/分の速度で昇温し、その後270℃まで0.6℃/分の速度で昇温し270℃で170分保持した。その後180℃まで0.4℃/分の速度で冷却し、その後室温近傍まで急冷した。
【0099】
内容物を取り出し、12.5リットルのNMPで希釈後、溶剤と固形物をふるい(80mesh)で濾別し、得られた粒子を25リットルの温水で数回洗浄、濾別し、PPSポリマー粒子を得た。これを、80℃で熱風乾燥し、120℃で減圧乾燥して約2.2Kgのp−フェニレンスルフィド/m−フェニレンスルフィド共重合体を得た。
【0100】
得られたp−フェニレンスルフィド/m−フェニレンスルフィド共重合体の融点は248℃、メルトフローレート350g/10分(以下MFRと略す:315℃、荷重5Kg)であった。
【0101】
<変性PPS樹脂>
(A−1):融点280℃、MFR200g/10分(315℃、5Kg荷重)、溶融粘度150Pa・s(320℃、剪断速度1000sec-1)のポリフェニレンスルフィド樹脂100重量部に対して、MFR3g/10分(190℃、2.16Kg荷重)のエチレン/メタクリル酸グリシジル=88/12(重量%)共重合体を25重量部混合し、2軸押出機を用いてシリンダー温度300℃で溶融押出して得られたIzod衝撃強度が350J/mの変性PPS樹脂。
【0102】
(A−2):融点280℃、MFR200g/10分(315℃、5Kg荷重)、溶融粘度150Pa・s(320℃、剪断速度1000sec-1)のポリフェニレンスルフィド樹脂100重量部に対して、MFR3g/10分(190℃、2.16Kg荷重)のエチレン/メタクリル酸グリシジル=88/12(重量%)共重合体を12.5重量部混合してなる変性PPS樹脂を100重量部としたとき、MFR=0.5(190℃、2.16Kg荷重)、密度0.860のエチレン/1−ブテン共重合体を12重量部の比率で混合し、2軸押出機を用いてシリンダー温度300℃で溶融押出して得られたIzod衝撃強度が500J/mの変性PPS樹脂。
【0103】
(A−2’):融点280℃、MFR200g/10分(315℃、5Kg荷重)、溶融粘度150Pa・s(320℃、剪断速度1000sec-1)のポリフェニレンスルフィド樹脂100重量部に対して、MFR3g/10分(190℃、2.16Kg荷重)のエチレン/メタクリル酸グリシジル=88/12(重量%)共重合体を12.5重量部混合してなる変性PPS樹脂を100重量部としたとき、MFR=0.5(190℃、2.16Kg荷重)、密度0.860のエチレン/1−ブテン共重合体を12重量部の比率で混合した未溶融混合物。
【0104】
(A−3):上記参考例1により得られた融点248℃、MFR350g/10分(315℃、5Kg荷重)のp−フェニレンスルフィド/m−フェニレンスルフィド共重合体100重量部に対して、MFR3g/10分(190℃、2.16Kg荷重)のエチレン/メタクリル酸グリシジル=88/12(重量%)共重合体を12.5重量部混合してなる変性PPS樹脂を100重量部としたとき、MFR=0.5(190℃、2.16Kg荷重)、密度0.860のエチレン/1−ブテン共重合体を12重量部の比率で混合し、2軸押出機を用いてシリンダー温度270℃で溶融押出して得られたIzod衝撃強度が450J/mの変性PPS樹脂。
【0105】
(A−4):融点280℃、MFR200g/10分(315℃、5Kg荷重)、溶融粘度150Pa・s(320℃、剪断速度1000sec-1)のポリフェニレンスルフィド樹脂100重量部に対して、MFR3g/10分(190℃、2.16Kg荷重)のエチレン/メタクリル酸グリシジル=88/12(重量%)共重合体を15重量部混合してなる変性PPS樹脂を100重量部としたとき、MFR=0.5(190℃、2.16Kg荷重)、密度0.860のエチレン/1−ブテン共重合体を25重量部の比率で混合し、2軸押出機を用いてシリンダー温度300℃で溶融押出して得られたIzod衝撃強度が650J/mの変性PPS樹脂。
【0106】
(A−5):融点280℃、MFR200g/10分(315℃、5Kg荷重)、溶融粘度150Pa・s(320℃、剪断速度1000sec-1)のポリフェニレンスルフィド樹脂100重量部に対して、MFR3g/10分(190℃、2.16Kg荷重)のエチレン/メタクリル酸グリシジル=88/12(重量%)共重合体を5重量部混合してなる変性PPS樹脂を100重量部としたとき、MFR=0.5(190℃、2.16Kg荷重)、密度0.860のエチレン/1−ブテン共重合体を5重量部の比率で混合し、2軸押出機を用いてシリンダー温度300℃で溶融押出して得られたIzod衝撃強度が380J/mの変性PPS樹脂。
【0107】
(A−6):融点280℃、MFR200g/10分(315℃、5Kg荷重)、溶融粘度150Pa・s(320℃、剪断速度1000sec-1)のポリフェニレンスルフィド樹脂。
【0108】
<変性ポリエステル樹脂>
(B−1):固有粘度0.65のポリエチレンテレフタレート樹脂100重量部に対し、それぞれMFR3g/10分(190℃、2.16Kg荷重)のエチレン/メタクリル酸グリシジル=88/12(重量%)共重合体を33重量部、MFR=0.5(190℃、2.16Kg荷重)、密度0.860のエチレン/1−ブテン共重合体を33重量部混合し、2軸押出機を用いてシリンダー温度280℃で溶融押出して得られたIzod衝撃強度が950J/mの変性ポリエステル樹脂。
【0109】
(B−1’):固有粘度0.65のポリエチレンテレフタレート樹脂100重量部に対し、それぞれMFR3g/10分(190℃、2.16Kg荷重)のエチレン/メタクリル酸グリシジル=88/12(重量%)共重合体を33重量部、MFR=0.5(190℃、2.16Kg荷重)、密度0.860のエチレン/1−ブテン共重合体を33重量部の比率で混合した未溶融混合物。
【0110】
(B−2):固有粘度0.65のポリエチレンテレフタレート樹脂100重量部に対し、それぞれMFR3g/10分(190℃、2.16Kg荷重)のエチレン/メタクリル酸グリシジル=88/12(重量%)共重合体を25重量部、MFR=0.5(190℃、2.16Kg荷重)、密度0.860のエチレン/1−ブテン共重合体を30重量部混合し、2軸押出機を用いてシリンダー温度280℃で溶融押出して得られたIzod衝撃強度が900J/mの変性ポリエステル樹脂。
【0111】
(B−3):固有粘度0.65のポリエチレンテレフタレート樹脂100重量部に対し、それぞれMFR3g/10分(190℃、2.16Kg荷重)のエチレン/メタクリル酸グリシジル=94/6(重量%)共重合体を33重量部、MFR=0.5(190℃、2.16Kg荷重)、密度0.860のエチレン/1−ブテン共重合体を33重量部混合し、2軸押出機を用いてシリンダー温度280℃で溶融押出して得られたIzod衝撃強度が1050J/mの変性ポリエステル樹脂。
【0112】
(B−4):固有粘度0.89のポリブチレンテレフタレート樹脂100重量部に対して、それぞれMFR3g/10分(190℃、2.16Kg荷重)のエチレン/メタクリル酸グリシジル=88/12(重量%)共重合体を33重量部、MFR=0.5(190℃、2.16Kg荷重)、密度0.860のエチレン/1−ブテン共重合体を33重量部混合し、2軸押出機を用いてシリンダー温度280℃で溶融押出して得られたIzod衝撃強度が1100J/mの変性ポリエステル樹脂。
【0113】
(B−5):固有粘度1.40のポリエチレンテレフタレート樹脂。
【0114】
<相溶化剤>
(C−1):MFR3g/10分(190℃、2.16Kg荷重)のエチレン/メタクリル酸グリシジル=88/12(重量%)共重合体。
【0115】
(C−2):MFR3g/10分(190℃、2.16Kg荷重)のエチレン/メタクリル酸グリシジル=94/6(重量%)共重合体。
【0116】
<耐衝撃改良材>
MFR=0.5(190℃、2.16Kg荷重)、密度0.860のエチレン/1−ブテン共重合体
<ポリアミド樹脂>
(MXD6):相対粘度2.20のナイロンMXD6樹脂。
【0117】
実施例1〜9
表1に示すように変性PPS樹脂、変性ポリエステル樹脂および相溶化剤を日本製鋼所社製TEX30型2軸押出機のメインフィダーから供給し、シリンダー温度280〜300℃、スクリュー回転数200rpmで溶融混練を行った。得られたペレットを乾燥後、射出成形(東芝機械社製IS100FA、シリンダー温度280〜300℃、金型温度130℃)により試験片を調製した。各サンプルのバリア性および材料強度などを測定した結果は表1に示すとおりであった。
【0118】
実施例10
融点280℃、MFR200g/10分(315℃、5Kg荷重)、溶融粘度150Pa・s(320℃、剪断速度1000sec-1)のポリフェニレンスルフィド樹脂100重量部に対して、MFR3g/10分(190℃、2.16Kg荷重)のエチレン/メタクリル酸グリシジル=88/12(重量%)共重合体を12.5重量部混合してなる変性PPS樹脂を100重量部としたとき、MFR=0.5(190℃、2.16Kg荷重)、密度0.860のエチレン/1−ブテン共重合体を12重量部の比率で混合した未溶融混合物(A−2’)を日本製鋼所社製TEX30型2軸押出機のメインフィダーから供給し、変性ポリエステル樹脂(B−1)および相溶化剤(C−1)を混合して押出機先端のサイドフィーダーより供給し、シリンダー温度は300℃、スクリュー回転数は200rpmとして溶融混練をした。このときのメインフィーダーおよびサイドフィーダーからの供給量は、得られる樹脂組成物が表2に示した組成となるように調整して供給した。得られたペレットを乾燥後、射出成形(東芝機械社製IS100FA、シリンダー温度300℃、金型温度130℃)により試験片を調製した。得られたサンプルのバリア性および材料強度などを測定した結果は表2に示すとおりであった。
【0119】
実施例11
固有粘度0.65のポリエチレンテレフタレート樹脂100重量部に対し、それぞれMFR3g/10分(190℃、2.16Kg荷重)のエチレン/メタクリル酸グリシジル=88/12(重量%)共重合体を33重量部、MFR=0.5(190℃、2.16Kg荷重)、密度0.860のエチレン/1−ブテン共重合体を33重量部の比率で混合した未溶融混合物(B−1’)を日本製鋼所社製TEX30型2軸押出機のメインフィダーから供給し、変性PPS樹脂(A−2)および相溶化剤(C−1)を混合して押出機先端のサイドフィーダーより供給し、メインフィーダーからサイドフィーダーまでは280℃、サイドフィーダーから押出機先端ダイまでは300℃のシリンダ温度、スクリュー回転数200rpmで溶融混練をした。このときのメインフィーダーおよびサイドフィーダーからの供給量は、得られる樹脂組成物が表2に示した組成となるように調整して供給した。得られたペレットを乾燥後、射出成形(東芝機械社製IS100FA、シリンダー温度300℃、金型温度130℃)により試験片を調製した。得られたサンプルのバリア性および材料強度などを測定した結果は表2に示すとおりであった。
【0120】
実施例12
融点280℃、MFR200g/10分(315℃、5Kg荷重)、溶融粘度150Pa・s(320℃、剪断速度1000sec-1)のポリフェニレンスルフィド樹脂100重量部に対して、MFR3g/10分(190℃、2.16Kg荷重)のエチレン/メタクリル酸グリシジル=88/12(重量%)共重合体を12.5重量部混合してなる変性PPS樹脂を100重量部としたとき、MFR=0.5(190℃、2.16Kg荷重)、密度0.860のエチレン/1−ブテン共重合体を12重量部の比率で混合した未溶融混合物(A−2’)を日本製鋼所社製TEX30型2軸押出機のメインフィダーから供給し、固有粘度0.65のポリエチレンテレフタレート樹脂100重量部に対し、それぞれMFR3g/10分(190℃、2.16Kg荷重)のエチレン/メタクリル酸グリシジル=88/12(重量%)共重合体を33重量部、MFR=0.5(190℃、2.16Kg荷重)、密度0.860のエチレン/1−ブテン共重合体を33重量部の比率で混合した未溶融混合物(B−1’)および相溶化剤(C−1)を混合して押出機先端のサイドフィーダーより供給し、シリンダー温度は300℃、スクリュー回転数は200rpmとして溶融混練をした。このときのメインフィーダーおよびサイドフィーダーからの供給量は、得られる樹脂組成物が表2に示した組成となるように調整して供給した。得られたペレットを乾燥後、射出成形(東芝機械社製IS100FA、シリンダー温度300℃、金型温度130℃)により試験片を調製した。得られたサンプルのバリア性および材料強度などを測定した結果は表2に示すとおりであった。
【0121】
比較例1〜8
表3に示すように変性PPS樹脂、変性ポリエステル樹脂またはポリアミド樹脂、相溶化剤および耐衝撃改良材を日本製鋼所社製TEX30型2軸押出機のメインフィダーから供給し、シリンダー温度280〜300℃、スクリュー回転数200rpmで溶融混練を行った。得られたペレットを乾燥後、射出成形(東芝機械社製IS100FA、シリンダー温度280〜300℃、金型温度130℃)により試験片を調製した。各サンプルのバリア性および材料強度などを測定した結果は表3に示すとおりであった。
【0122】
【表1】
Figure 0004186617
【0123】
【表2】
Figure 0004186617
【0124】
【表3】
Figure 0004186617
【0125】
実施例1〜12および比較例1〜8より変性PPS樹脂と変性ポリエステル樹脂からなる樹脂組成物を成形して得られる成形品は、バリア性、特に低温における耐衝撃性に優れた特性を有し、また吸湿下でのバリア性にも優れる実用価値の高いものである。
【0126】
【発明の効果】
本発明の樹脂組成物を成形して得られる成形品は、バリア性および耐衝撃性が良好であり、各種用途に展開可能であり、例えば電気・電子関連機器、精密機械関連機器、事務用機器、自動車・車両関連部品、建材、包装材、家具、日用雑貨などに適している。
【図面の簡単な説明】
【図1】 変性PPS樹脂成分が連続相を形成し、変性ポリエステル樹脂のうちのポリエステルが分散相となり、かつポリエステル中に更にエポキシ基含有ポリオレフィンおよびエポキシ基含有ポリオレフィン以外のポリオレフィンが分散したサラミ型分散構造(海−島−湖構造)のモデル図である。
【符号の説明】
1 変性PPS樹脂
2 ポリエステル
3 エポキシ基含有ポリオレフィンおよびエポキシ基含有ポリオレフィン以外のポリオレフィン

Claims (9)

  1. (a)(a1)ポリフェニレンスルフィド、(a2)エポキシ基含有ポリオレフィンを含む変性ポリフェニレンスルフィド樹脂100重量部に対して、(b)(b1)ポリエステル、(b2)エポキシ基含有ポリオレフィン、および(b3)エポキシ基含有ポリオレフィン以外のポリオレフィンを含む変性ポリエステル樹脂40〜250重量部を必須成分として含有する樹脂組成物であって、かつ該樹脂組成物を加工して得られる成形品において、電子顕微鏡で観察される樹脂相分離構造において(a)変性ポリフェニレンスルフィド樹脂が連続相、(b)変性ポリエステル樹脂が分散相となる相構造を少なくとも一部に形成することを特徴とする樹脂組成物。
  2. (a)変性ポリフェニレンスルフィド樹脂が、(a1)ポリフェニレンスルフィド100重量部に対して、(a2)エポキシ基含有ポリオレフィン1〜50重量部を必須成分として含有することを特徴とする請求項1に記載の樹脂組成物。
  3. (a)変性ポリフェニレンスルフィド樹脂が、(a1)ポリフェニレンスルフィドと、(a2)エポキシ基含有ポリオレフィンからなる組成物100重量部に対して、(a3)エポキシ基含有ポリオレフィン以外のポリオレフィンをさらに1〜50重量部含有してなることを特徴とする請求項1または2記載の樹脂組成物。
  4. (a)変性ポリフェニレンスルフィド樹脂のIzod衝撃強度が300J/m以上である請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂組成物。
  5. (b)変性ポリエステル樹脂が、(b1)ポリエステル100重量部に対して、(b2)エポキシ基含有ポリオレフィン10〜80重量部、および(b3)エポキシ基含有ポリオレフィン以外のポリオレフィン10〜80重量部を含有してなることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の樹脂組成物。
  6. (b)変性ポリエステル樹脂のIzod衝撃強度が500J/m以上である請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂組成物。
  7. (a)変性ポリフェニレンスルフィド樹脂および(b)変性ポリエステル樹脂からなる樹脂組成物100重量部に対して、(c)相溶化剤を0.01〜15重量部含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の樹脂組成物。
  8. (c)相溶化剤がα−オレフィンとα,β−不飽和カルボン酸グリシジルエステルとの共重合体であることを特徴とする請求項7に記載の樹脂組成物。
  9. 請求項1〜8のいずれかに記載の樹脂組成物を加工して得られる成形品において、電子顕微鏡で観察される樹脂相分離構造において(a)変性ポリフェニレンスルフィド樹脂が連続相、(b)変性ポリエステル樹脂が分散相となる相構造に形成し、かつ変性ポリエステル樹脂の平均分散粒径が5μm以下であり、変性ポリエステル樹脂分散相中にエポキシ基含有ポリオレフィンおよびエポキシ基含有ポリオレフィン以外のポリオレフィンが平均分散粒径が1.5μm以下で分散したサラミ型分散構造を有することを特徴とする樹脂組成物。
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