JPH05239348A - ポリマー組成物及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】優れた機械的特性、電気的特性等を有する相溶
性の良好なポリマー組成物とその製造方法を提供する。 【構成】一般式Ａのポリエーテルイミド、一般式Ｂのポ
リカーボネート、及びスチレン系共重合体が緊密に混合
されているポリマー組成物であり、これらを加熱溶融混
合して製造する。 【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＩＣ等の電子部品のプ
リン配線基板等の電気絶縁材料、その他各種のエンジニ
アリングプラスチックとして好適に利用することができ
る優れた誘電性、耐熱性、相溶性、絶縁性を有するポリ
エーテルイミドとポリカーボネートとスチレン系共重合
体からなる相溶性に優れたポリマー組成物及びその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエーテルイミドは、耐熱性、電気絶
縁性、機械的特性において優れた性質を有することか
ら、エンジニアリングプラスチックとして多くの用途に
利用されている。しかし、ポリエーテルイミドのような
縮合系の芳香族系耐熱性高分子においては、一般にその
誘電率が比較的高いため、高密度・多層集積、あるいは
高速度・高周波回路用の絶縁材料としては、その性質に
限界がある。一方、ポリカーボネートは、誘電率が低
く、電気的特性は比較的優れている。

【０００３】このような性質の異なる２種、もしくはそ
れ以上のポリマーをブレンドすることにより、それぞれ
のポリマーの特性を併せ持つポリマーブレンドの設計が
盛んに行われているが、多くのポリマーは非相溶系であ
り、非相溶系のポリマーブレンドの場合、特に機械的特
性において問題がある。

【０００４】従来、上記したような特性を有するポリエ
ーテルイミドに、上記したような特性を有するポリカー
ボネートを加熱溶融混合したポリマーブレンドは、知ら
れている。（特開昭６０−５０１４１３号公報、同６１
−１６２５５２号公報、同６２−１２４１４７号公報等
参照）しかし、このポリマーブレンドは、相溶性の面で
問題があり、機械的特性も満足するものではなかった。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、上記のポリエーテルイミドと
ポリカーボネートとのポリマーブレンドにおける相溶性
の問題を解決し、耐熱性や機械的特性等に優れるととも
に、電気絶縁性や誘電特性等にも優れたポリマーブレン
ド（組成物）と、その製造方法とを提供することを目的
とする。

【０００６】

【目的を達成するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために、鋭意検討した結果、耐熱性や機械的
特性等に優れたポリエーテルイミドと、比較的低い誘電
率を有する電気的特性に優れたポリカーボネートとを、
第三成分とも言えるスチレン系共重合体とともにブレン
ドしたところ、ポリエーテルイミドとポリカーボネート
とがそれぞれ本来有している優れた耐熱性、電気絶縁
性、誘電率、成形加工性等をそのまま保持し、しかも相
溶性に優れたポリマー組成物が得られることを見い出
し、本発明のポリマー組成物とその製造方法とを提案す
るに至った。

【０００７】すなわち、本発明のポリマー組成物は、一
般式Ａで表されるポリエーテルイミド、一般式Ｂで表さ
れるポリカーボネート、及びスチレン系共重合体を緊密
に混合してなるものであることを特徴とする。

【０００８】

【化３】

【０００９】

【化４】

【００１０】また、本発明のポリマー組成物の製造方法
は、上記一般式Ａで表されるポリエーテルイミドと、上
記一般式Ｂで表されるポリカーボネートと、スチレン系
共重合体とを加熱溶融混合させることを特徴とする。

【００１１】本発明のポリマー組成物に使用される一般
式Ａのポリエーテルイミドは、その性能、製造、コスト
等の面で好ましい具体例としては、次の構造式で示され
るものが挙げられる。

【００１２】

【化５】

【００１３】また、一般式Ｂのポリカーボネートは、そ
の性能、製造、コスト等の面で好ましい具体例として、
次の構造式で示されるものが挙げられる。

【００１４】

【化６】

【００１５】さらに、本発明で使用されるスチレン系共
重合体は、その性能、製造、コスト等の面で好ましい具
体例としては、エポキシ変性スチレン−スチレン共重合
体、エポキシ変性スチレン−メチルメタクリレート共重
合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−
アクリロニトリル共重合体、スチレン−フェニルマレイ
ミド共重合体、スチレン−ポリカーボネート共重合体、
スチレン−メチルメタクリレート共重合体、スチレン−
ブチルメタクリレート共重合体が挙げられる。なかで
も、エポキシ変性スチレン−スチレン共重合体、エポキ
シ変性スチレン−メチルメタクリレート共重合体、スチ
レン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−メチルメタ
クリレート共重合体が好ましく、さらに好ましくは、エ
ポキシ変性スチレン−メチルメタクリレート共重合体で
ある。

【００１６】本発明をさらに詳しく説明すると、化５の
構造式を含め一般式Ａで表されるポリエーテルイミド約
１〜９８．９重量部、好ましくは約５〜９５重量部と、
化６の構造式を含め一般式Ｂで表されるポリカーボネー
ト約１〜９８．９重量部、好ましくは約５〜９５重量
部、さらに好ましくは約１０〜８０重量部、及び前述の
スチレン系共重合体約０．１〜約５０重量部、好ましく
は約０．５〜２０重量部、さらに好ましくは約１〜１０
重量部を、ブレンドすることによって得られるポリマー
組成物である。

【００１７】この組成物において、ポリエーテルイミド
の量が少なすぎると、誘電率が低くなって電気的特性は
向上するが、機械的強度、耐熱性等は低下する。逆に、
ポリエーテルイミドの量が多すぎると、機械的強度、耐
熱性等は向上するが、誘電率が高くなって電気的特性は
低下してしまう。

【００１８】これに対し、ポリカーボネートの量が少な
すぎると、相対的にポリエーテルイミドの量が増加する
ため、機械的強度、耐熱性等は向上するが、誘電率が高
くなって電気的特性は低下する。逆に、ポリカーボネー
トの量が多すぎると、誘電率が低くなり、電気的特性は
向上するが、機械的強度、耐熱性等は低下する。

【００１９】このように、ポリエーテルイミドとポリカ
ーボネートは、相反する性質を有するため、これら両者
の混合率を、上記した範囲内において、適宜調整するこ
とにより、任意の誘電率や機械的強度等を有する本発明
のポリマー組成物を得ることができる。

【００２０】そして、第三成分と言うべきスチレン系共
重合体の配合量は、少なすぎると、相溶性が低下して、
機械的強度が低下してしまい、逆に多すぎても、相溶性
が低下し、耐熱性、機械的強度が低下することがあるた
め、本発明のポリマー組成物では、上記した範囲とする
ものである。

【００２１】本発明のポリマー組成物は、以上の３つの
成分以外に任意の成分、例えば、充填剤、熱安定化剤、
難燃剤、着色剤、補強剤等を添加することができる。

【００２２】本発明のポリマー組成物の製造方法は、理
論的には、加熱溶融ブレンド法、溶液ブレンド法等を採
用することができる。溶液ブレンド法は、低温でブレン
ドでき、設備を必要としない反面、工程が複雑で、収率
が低い等の問題がある。それに対し、加熱溶融ブレンド
法は、高温が必要で、押出機等の設備が必要となるが、
工程が単純で、ほぼ１００％の収率が得られる等、生産
性、経済性に優れるため、本発明では、加熱溶融ブレン
ド法を採用する。

【００２３】上記したポリエーテルイミド、ポリカーボ
ネート及びスチレン系共重合体の３つの成分は、これら
３つの成分を一度に混練してもよいが、任意の順序組合
せで混練することもできる。具体的に言えば、ポリエー
テルイミドとスチレン系共重合体を混練し、その後ポリ
カーボネートを混練するか、ポリカーボネートとスチレ
ン系共重合体を混練し、その後ポリエーテルイミドを混
練するか、あるいはポリエーテルイミドとポリカーボネ
ートを混練し、その後スチレン系共重合体を混練するか
である。このとき、上記の充填剤、熱安定化剤、難燃
剤、着色剤、補強剤等の任意成分は、ポリエーテルイミ
ド、ポリカーボネート及びスチレン系共重合体と同時に
混練してもよいが、上記の順序組合せの任意の時点で混
練することもできる。

【００２４】上記の成分をブレンドするのに使用される
混練機としては、加熱機能と混合機能を備えた従来の混
練ミキサーや一軸あるいは二軸のスクリュー押出機等を
あげることができる。

【００２５】好ましいブレンド条件は、例えば、混練ミ
キサーを使用する場合においては、ローター回転数約５
〜２００ｒｐｍ、好ましくは約１５〜１００ｒｐｍ、さ
らに好ましくは約２５〜６０ｒｐｍ、ブレンド温度約２
３０〜４００℃、好ましくは約２６０〜３６０℃、さら
に好ましくは約２７０〜３４０℃、ブレンド時間約１〜
５０分、好ましくは約１．５〜２０分、さらに好ましく
は約２〜１０分である。ローター回転数が５未満であっ
ても、約２００ｒｐｍを超えても、良好なブレンド物は
得られない。ブレンド温度が２３０℃未満ではポリマー
が溶融せず、約４００℃を超えると成分の分解を引き起
こすので好ましくない。ブレンド時間が約１分未満では
十分な混合が行われず、約５０分を超えてブレンドを続
けてもそれ以上の効果は得られない。

【００２６】さらに、上記の各成分の酸化による劣化を
防ぐために、ブレンドは、不活性ガス雰囲気下で行うこ
とが好ましい。不活性ガスの好ましい具体例としては、
窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等が挙げられ
る。

【００２７】以上のようにして混練したポリマー組成物
は、目的に応じて、成形機により、ペレット、フィル
ム、その他の適宜の形状に成形できる。

【００２８】

【作用】本発明において、本来、相溶性の悪いポリエー
テルイミドとポリカーボネートとが、第三成分とも言う
べきスチレン系共重合体の介在により、良好な相溶性を
示し、緊密な混合状態の、従って機械的特性に優れたポ
リマーブレンドとなる。しかも、このスチレン系共重合
体は、ポリエーテルイミド及びポリカーボネートのそれ
ぞれが本来有している耐熱性、成形加工性、電気的特
性、機械的特性等を阻害しない。以上により、本発明に
よれば、これら同ポリマーが本来有している優れた諸特
性をそのまま保持し、しかも緊密なポリマーブレンドと
なっているために、近年のエンジニアリングプラスチッ
クに要求される様々な特性を備えたポリマー組成物が提
供される。

【００２９】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をさ
らに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定される
ものではない。先ず、比較のために、ポリエーテルイミ
ド及びポリカーボネートの物性値を表１に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】実施例１〜４及び比較例１ （実施例１）化５の構造式で表されるポリエーテルイミ
ド〔米国ゼネラル・エレクトリック社製商品名“Ｕｌｔ
ｅｍ １０００”〕１０ｇ、化６の構造式で表されるポ
リカーボネート〔三菱化成（株）製商品名“ＮＯＶＡＲ
ＥＸ ７０２５Ａ”〕１０ｇ、及びエポキシ変性スチレ
ン−メチルメタクリレート〔東亞合成化学工業（株）製
商品名“ＲＥＳＥＤＡ ＧＰ−３００”〕１ｇを、ラボ
プラストミルミキサー〔東洋精機（株）社製商品名“３
０Ｃ１５０型”〕を用いて窒素雰囲気下、３００℃、５
０ｒｐｍで３分間加熱溶融ブレンドを行った。

【００３２】（実施例２）ポリエーテルイミド１０ｇを
１６ｇに、ポリカーボネート１０ｇを４ｇに変えた以外
は、実施例１と同様の方法により加熱溶融ブレンドを行
った。

【００３３】（実施例３）ポリエーテルイミド１０ｇを
４ｇに、ポリカーボネート１０ｇを１６ｇに変えた以外
は、実施例１と同様の方法により加熱溶融ブレンドを行
った。

【００３４】（実施例４）エポキシ変性スチレン−メチ
ルメタクリレート共重合体をエポキシ変性スチレン−ス
チレン共重合体に変えた以外は、実施例１と同様の方法
により行った。

【００３５】（比較例１）ポリエーテルイミド〔米国ゼ
ネラル・エレクトリック社製商品名“Ｕｌｔｅｍ１００
０”〕１０ｇ、ポリカーボネート〔三菱化成（株）製商
品名“ＮＯＶＡＲＥＸ ７０２５Ａ”〕１０ｇを、ラボ
プラストミルミキサー〔東洋精機（株）社製商品名“３
０Ｃ１５０型”〕を用いて窒素雰囲気下、３００℃、５
０ｒｐｍで３分間加熱溶融ブレンドを行った。

【００３６】実施例１〜４及び比較例１において得られ
たポリマーブレンド組成物について、示差走査熱量計
〔ＳＥＩＫＯ電子工業（株）製商品名“ＤＳＣ−１０
０”〕によりガラス転移温度（Ｔｇ）を測定した。ま
た、得られたポリマーブレンド組成物を真空プレスによ
り、２５０〜３００℃で、直径４０ｍｍ、厚さ約１ｍｍ
の円盤状に成形し、得られた成形品について１ＭＨｚの
周波数において、誘電率、誘電正接の測定を行った。さ
らに、得られたポリマーブレンド組成物を、小型射出成
形機を用いて、２５０〜３５０℃で、長さ２０ｍｍ、大
径４ｍｍ、小径１ｍｍのダンベル状に成形し、米国Ｃｕ
ｓｔｏｍ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎ
ｔｓ社製商品名“ＭＩＮＩ ＭＡＸ ＴＥＮＳＩＬＥ
ＴＥＳＴＥＲ ＣＳ−１８３”を用いて、引張弾性率、
引張強度、伸びを測定した。以上の結果を表２及び表３
に示す。また、得られたポリマーブレンド組成物の相溶
性を、走査型電子顕微鏡により評価したところ、実施例
１〜４で得られたポリマーブレンド組成物は、ドメイン
の直径が３μｍ以下で均一に分散（実施例１〜３）し、
相溶性が悪いものでも３〜５μｍの範囲で分散（実施例
４）しており、相溶性は極めて良好であった。

【００３７】

【表２】

【００３８】

【表３】

【００３９】

【発明の効果】本発明により得られるポリマーブレンド
組成物は、各種ポリマー成分の相溶性に優れたブレンド
物であり、ポリエーテルイミドの優れた耐熱性を保持
し、さらにポリエーテルイミドよりも優れた誘電特性を
有することができる。すなわち、本発明で得られるポリ
マー組成物は、ポリエーテルイミドとポリカーボネート
との２成分のポリマー組成物より相溶性が格段に優れ、
それに伴い機械的特性が向上しているものである。ま
た、本発明で得られるポリマー組成物は、約２．８〜
３．３の範囲の誘電率を示し、ポリエーテルイミド単独
の誘電率３．６８と比べて非常に良好な値を示す。加え
て、本発明によれば、ポリエーテルイミドとポリカーボ
ネート及びスチレン系共重合体を任意の割合でブレンド
することができ、目的に応じて所定の誘電特性等を有す
る相溶性に優れたポリマーブレンド組成物を得ることが
できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 71/12 ＬＱＰ 9167−4Ｊ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一般式Ａで示されるポリエーテルイミ
   ド、一般式Ｂで示されるポリカーボネート、及びスチレ
   ン系共重合体からなることを特徴とするポリマー組成
   物。 【化１】 【化２】
2. 【請求項２】 ポリエーテルイミド、ポリカーボネート
   及びスチレン系共重合体を加熱融合混合させることを特
   徴とする請求項１記載のポリマー組成物の製造方法。