JPH05500980A - ポリオレフィン／サーモプラスチック配合物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ポリオレフィン／サーモプラスチック配合物本発明は゛ポリオレフィン／サーモ プラスチック配合物に関し、特にポリオレフィン、ポリオレフィンに不相溶のエ ンジニアリング・サーモプラスチック及び相溶化剤を含む成形組成物に関する。

多種類のポリマーが、家庭用品、及び工業用部品並びに取付は部品などの各種の 製品を製造するため例えば射出成形または吹込み成形により成形できる。例えば 、ナイロン６のようなエンジニアリング・プラスチックが成形でき、その製品は 良好な引張り強さを示すのが通常である。しかし、水はナイロンに吸収されるの で製品の機械的性質は時間と共に劣化する。劣化は製品が水例えば湿り気のある 大気中に曝らされた後直ぐに起こる。そのため、４０時間というような短時間の うちに性質が利用価値の少ない数値に低下してしまう。さらに、エンジニア在の ところ例えば殆どのポリオレフィンより製造コストが高い。

ポリオレフィンもまた製品に成形できる。その製品は、例えばナイロン６よりは るかに水を吸収しないので、水の吸収による劣化をあまり起こさない。しかし、 ポリオレフィン成形物の機械的性質はナイロンが水を吸収したときでもそのナイ ロンより劣る。

相溶化剤を加えないポリオレフィンとサーモプラスチックの配合物の性質は、ポ リオレフィン及びサーモプラスチック各々の性質より劣る場合がある。ポリオレ フィンとサーモプラスチックを密着させるため、ポリオレフィンとサーモプラス チックとの間の表面張力を減少させる相溶化剤を加えることは公知である。これ によって配合物の強さは、純粋なポリオレフィンの強さと純粋なサーモプラスチ ックの強さの間のある値に達する。このような配合物においては、配合物の機械 的性質の最適化を行うとともに、エンジニアリング・サーモプラスチックの含有 率を最小にすることが望ましい。そこで、例えば、ナイロンはポリオレフィンよ り相当高価であるから、ナイロン／ポリオレフィン配合物の士イロン含有率を減 少させることは、その成形製品の物理的性質が、ナイロンのみからの、またはナ イロン含有率の高いナイロン／ポリオレフィン配合物からの成形製品の機械的性 質より条件に合わないほど悪化しないなら、コスト的に有利である。この経済的 利点のほか、ナイロン／ポリオレフィン配合物中のナイロン含有率の減少により 、配合物の水の吸収を減少させ、その結果配合物の水に対する敏感度を低くでき ることが確認されている。

業界において、ポリオレフィンと他のポリマーとの混合物を製造し、ポリオレフ ィンの性質より優れた性質を示す混合物を提供する試みが行われている。例えば 、ＥＰ　−Ａ−２３８１９７号は相溶性のポリマーからなる配合物の形成を開示 している；しかじ、殆どのエンジニアリングープラスチックはポリオレフィンと 不相溶であるからこの特許出願は、不相溶のポリオレフィンとエンジニアリング ・プラスチック成分からの配合物の製造に関連する問題を考慮していない。

ＧＢ　−Ａ−１５９６７１１号、ＧＢ　−Ａ−１５９４５４２号及びＵＳ　−Ａ −４１１０３０３号は各々ＳＢＳポリマーのようなブロック・コポリマー型の相 溶化剤の存在のもとで一般的にポリアミドとポリオレフィンからなる配合物を開 示している。この配合物の構造は、ポリマーの形成する絡み合った網目構造であ ると述べられている。使用される相溶化剤は、別々のポリマー例えば、ポリアミ ド及びポリオレフィンの両方と相溶性のある成分を含まないポリマーであること は非常に明確である。

それ故、相溶化剤の一部は、例えばポリオレフィン成分と相溶性があるであろう が別の部分は他のポリマー例えば、ポリアミドと混合することなく単に付着する だけであろう。単純な射出成形により、非球形の分散相粒子を生成すると言うこ とは記載されていない。

ＧＢ　−Ａ−２１９９５８４号は例えば、アルキルカルボキシル−置換ポリオレ フィンを含有する、ポリプロピレンとポリアミドの配合物を開示している。配合 物から製造される押出し管において、ポリアミドは単に分散相として存在する。

配向現象の少ない条件、例えば射出成形の場合、ポリアミドの粒子は球形になる と言うことは示されていない。相互連続構造（ｃｏ−ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　５ ｔｒｕｃｔｕｒｅ）の存在しないことは明らかである。すなわち、組成物は単に ポリプロピレン中のポリアミドの分散体にすぎない。

一般的に、ポリアミドは低い濃度で存在し、ナイロンのポリオレフィンに対する 好ましい比は約１＝５である。

ＧＢ　−Ａ−１０８Ｎ４７はポリアミドのポリオレフィンに対する比が１＝１よ り大きい、ポリオレフィンとポリアミドの配合物に関する。ポリオレフィンと相 溶性のある分子とポリアミドの組み合せが分散（相溶化）剤として主張されてい る。これは、一方のポリマーの球形粒子が他のポリマー中に分散する結果をもた らす。同様に、ＧＢ　−Ａ−１０７２６３５号は、カルボキシル基が金属イオン により一部中和されているアルファ、ベーター不飽和カルボン酸とアルファーオ レフィンとのコポリマーを含有する、ポリアミドとポリオレフィンの配合物を開 示している。生成する製品内では、一つの成分の球形粒子が他の成分中に存在し ており、相互連続構造は存在しないようである。

ＥＰ−Ａ−１５５５６号は相溶化剤としてのアルキルカルボニル−置換ポリオレ フィンを含有する、ポリオレフィンと別のポリマーの配合物を開示している。こ のような配合物ではポリオレフィン中に別のポリマーが分散している。非球形粒 子が生成されたことを示していない。

それ故相互連続構造は存在しない。同様に、ｗ０８８１０２７６４号は相溶化剤 のエチレン−ビニルアセテート・コポリマーの存在のもとてポリアミドとポリオ レフィンを含む配合物を開示している。このような配合物はポリオレフィン母材 中にポリアミドの粒子が存在する構造を持つ。また、非球形の粒子またはポリオ レフィンとポリアミド間の相互連続の関係の存在を示していない。

ＵＳ　−Ａ−３９７５４６３号はポリオレフィン、サーモプラスチ・ツクポリマ ー及びエチレン−ビニルアセテ−１−・コポリマーの鹸化生成物を含む配合物を 開示している。

配合物の成形品は他の成分の中に一つの成分の非球形粒子を含むようには考えら れない、また、相互連続構造は存在しない。

ポリオレフィン／エンジニアリング・サーモプラスチック配合物の重要な物理的 性質に耐衝撃性（またはノツチ付き衝撃強さ）及び成形された組成物の高温にお ける変形に対する抵抗性が含まれる。変形は組成物が特定の荷電の下でゆがむか 変形する温度である熱変形温度（ＨＤ　Ｔ）として測定される。ポリオレフィン ／エンジニアリング・サーモプラスチック配合物の物理的性質、特に耐衝撃性及 びＨＤ　Ｔを、在来技術において開示されている配合物より改善する必要がある 。

出願人は、驚くほど良好な対衝撃性及びＨＤＴの特性をはじめ物理的性質の優れ たポリオレフィン／エンジニアリング・サーモプラスチック配合物を確認した。

一般的に述べると、ポリオレフィンとサーモプラスチックのような二つの不相溶 ポリマーの配合物は、他のの粒子を形成する。このような配合物を成形したとき 、得られる製品は同じ顕微鏡的形態、すなわち、一つのポリマーの他のポリマー 中における分散、を示す。しかし、出願人の発見によれば、成形したとき、ポリ オレフィン及びサーモプラスチックの少なくとも一つが少なくとも一部において 他の成分の中に非球形の粒子の状態で分散している生成物（相が互いに相互連続 の状態にあり、各相の粒子と呼ぶことのできる「指形小片」が引伸ばされ、絡み 合った状態になっている構造を含む）を生成する配合物は、ポリアミドの含有率 を増すことに頼らなくても非常に優れた物理的性質を備えた組成物をもたらす。

このことは、混合物の中の一つのポリマー成分と相溶性のある部分及び他の成分 と相溶性があるか、または組み込まれる他の成分の連鎖を含めるためにそれと反 応する、別の部分を含む相溶化剤の使用と一部関連があるようである。

そこで、本発明の一つの態様に基づき、（ａ）　ポリオレフィン： （ｈ）（ａ）と不相溶なエンジニアリング・サーモプラスチック：及び （ｃ）（ａ）とい）の間の表面張力を減少させ、そして、（ａ）及び（ｂ）の中 の一つの成分と相溶性のある第一の部分（ｍｏｉｅｔ７）及び（ａ）及び（ｂ） の中の別の成分と相溶性があるか、または共有結合の可能な第二の部分を含み、 第二の部分が第一の部分に共有結合している相溶化剤： からなる多相混合物を含み、射出成形により（ａ）及び（ｂ）の中の少なくとも 一つの成分が（り及び（ｂ）の中の別の成分の中に粒子の状態で分散しておりか つ、当該粒子の少なくとも一部が球形でない製品を生成することの可能な組成物 を提供する。すでに示したとうり、本発明の配合物を成形すると、配合物は、ポ リオレフィン及びサーモプラスチック相が互いに相互連続の状態にある組成物を 生成する。これは、ポリオレフィンまたはサーモプラスチックは、いずれも支配 的な相を形成せず、組成物はポリオレフィン中のサーモプラスチックの粒子及び サーモプラスチック中のポリオレフィンの粒子を含むことを意味する。別々のポ リマー相の、絡み合った、引き伸ばされた部位は本発明の目的上、長くなった、 すなわち非球形の、粒子として考慮する。

特定のポリオレフィン、と特定のサーモプラスチックに対し「転相点」が存在し 、その点においてはいずれのポリマーも他のポリマー中に分散しているとは考え られない。配合物は転相点またはその付近にあるときに、剪断力のちとに成形さ れるか、剪断力のちとに混合されると、前述の挙動を示し、ポリオレフィン及び サーモプラスチック相の一つまたは両方が配向され、そしてポリオレフィンまた はサーモプラスチックの粒子の少なくとも一部は非球形になる。

本発明に基づく組成物の粒子は、成形後最小直径が１０ミクロンより大きくない ことが特に好ましい。このことは、絡み合った相互連続構造の、引き伸ばされた 「指形小片」の場合も該当する。すなわち、指形小片は横断（ｔｒａｎｓｖｅｒ ｓｅ）方向において１０ミクロンより大きくないのが好ましい。在来技術の組成 物の多くは相当大きな粒子を生成しているので、本発明の組成物のような特性の 驚異的な改良がみられないのが一般的である。

球形でないと実質的に考えられる粒子の少なくとも一つの方向におけるアスペク ト比は１より大であり、好ましくは１０より大であり、さらに好ましくは、２０ より大である。前述のとうり、このことは、相互連続混合物の引き伸ばされ、絡 み合った部位にも該当する。

成形製品中のポリオレフィン及び／またはエンジニアリング・サーモプラスチッ クは配向された棒、長い粒子または薄板を形成する。長い粒子は一または二次元 に延伸される。粒子が一次元のみにかなり延伸されるとき配向された棒を形成す る。延伸が二次元にかなり起こるとき薄板または層が生成される。この配向はサ ンプルの全体にわたり一様に生じる必要はないが、少なくとも一つのポリマーの 重量で５０％、さらに好ましくは、重量で７５％以上がこのような薄板、配向さ れた棒または長い粒子の形状にあるのが好ましい。当該の一つのポリマーの残部 は実質的に球形の粒子か少な（ともアスペクト比が１０よりかなり低い粒子の形 状であるのが一般的である。成形製品中のこれらの非配向粒子の大部分は、採用 した特定の成形方法、例えば、射出成形が、流動するポリマー混合物に対し剪断 表面を与えない部位において見られるであろう。゛ 成形可能なポリオレフィンであればどのようなポリオレフィンでも使用できる。

このようなポリオレフィンはそれ自身熱可塑性であるが、ポリマー配合技術の当 業者は通常、本書で成分（りと呼ぶ熱可塑性ポリオレフィン及び本書で成分（ｂ ）と呼ぶサーモプラスチック°エンジニアリング樹脂を、以後さらに詳細に説明 すれば容易に区別できるであろう。適切なポリオレフィンはプロピレン、エチレ ン、及び４−メチル−ベント−１−エンのホモポリマー及びコポリマーを含む。

ポリプロピレン、その中でも、溶融流量（ＭＦＲ）が０．３乃至１５のポリプロ ピレンが特に好ましい。ＭＦＲの低いポリプロピレンの方が少量のエンジニアリ ング・サーモプラスチックを用いて配合物の転相点に到達できる。本発明の配合 物はできるだけ少量のエンジニアリング・サーモプラスチックしか含まないのが 好ましい（コスト及び水吸収の点から）ので、０．３乃至８の低いＭＦＨのポリ プロピレンがよい。

本書で用いる「エンジニアリング・サーモプラスチック」という用語はポリエス テル、ポリカーボネート、ポリエーテル［ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）ま たはポリアセタールのような］、ポリアミド、ポリスチレン、高耐衝撃性ポリス チレン（ＨＩＰＳ）、スチレンアクリロニトリル（ＳＡＮ）、またはアクリロニ トリル・ブタジェン・スチレン（ＡＢＳ）のようなスチレン系コポリマー、及び ポリ塩化ビニル（ｐ　ｖ　ｃ）のようなその他のビニルポリマーを含む。

エンジニアリング・サーモプラスチックはポリアミドが好ましいが、特に、ポリ オレフィンの温度範囲で処理できるポリアミドが好ましい。このようなポリアミ ドはナイロン６、ナイロン６６、ポリメタ−キシレンアジパミド（ＭＸＤ６）を 含む。ポリオレフィンがポリプロピレンであり、エンジニアリング・サーモプラ スチックがナイロン６である本発明の配合物が特に好ましい。

相溶化剤は、配合物の中に存在する二つの（またはそれより多くの）ポリマー間 の表面張力を減少させる化合物であり、（１）及び（ｂ）の中の一成分と相溶性 のある第一の部分と、（ａ）及び（ｂ）の中の別の成分と相溶性があるか、共有 結合できる第二の部分を含む。相溶化剤が非イオン性であるのが好ましい。相溶 化剤が、サーモプラスチックと相溶性のある成分に結合しているポリオレフィン であるのが好ましい。例えば、エンジニアリング・サーモプラスチックがポリア ミドのとき、相溶化剤が不飽和のカルボン酸及び／または無水カルボン酸の基を 含むポリオレフィンであるのがよい。これらの基は、オレフィンと適切な酸／無 水物含有コモノマー、例えば無水マレイン酸、との共重合の結果生成されてもよ い。または、相溶化剤は、酸または無水物をポリオレフィンにグラフトすること により簡便に製造できる。

相溶化剤が成分（ａ）のポリオレフィンと共通の一以上のモノマーを含むのが好 ましい。例えば、もしポリオレフィンがポリプロピレンであるなら、相溶化剤は 酸／無水物でグラフトされたポリプロピレンであるのが好ましい。

相溶化剤として用いるのに適切なカルボン酸または無水カルボン酸の基は例えば 、マレイン酸、イタコン酸、ヒミン酸（ｈｉｍｉｃ　ａｃｉｄ）、（５−ノルボ ルネン・エントウ・２，３ジカルボン酸）及びそれらの無水物、アクリルまたは メタクリル酸を含む。一般的には、反応性が強いという理由で遊離カルボン酸よ り無水物の方が好ましい。

相溶化剤は酸または無水物含有基を０．０１乃至１０重量％含有するのが好まし いが、０．１乃至５重量％、特にｏ２乃至２，５重量％がより好ましい。

好ましい成分（ａ）のポリプロピレン及び好ましいエンジニアリング・サーモプ ラスチックのナイロン６に対し、特に良好に機能することが見出されている好ま しい相溶化剤は無水マレイン酸がグラフトされたポリプロピレンである。ポリプ ロピレンにグラフトされる無水物の量は例えば重量で０．２乃至２重量％のよう な全く微量でよい。

相溶化剤にグラフトされる無水物が少量であるほどポリオレフィンとエンジニア リング・サーモプラスチックを密着させるのに必要な相溶化剤の最少量は大きく なる。

配合物の三種の必須成分の必要量は選定する特定のポリマーによって異なる。し かし、例えば射出成形などによる成形時、本発明に基づく製品をもたらす配合物 を生成する量を決める手順は簡単である。

三成分を選定すると、エンジニアリング・サーモプラスチックの相溶化剤に対す るあらゆる特定の比に対して、転相点は一つだけ存在する。それ故一度この比を 選ぶと、エンジニアリング・サーモプラスチックと相溶化剤の混合物と一緒にさ れるポリオレフィンの百分率を、転相点に達するまで、または配合物から生成す る成形製品が必要な配向を持つほど転相点に近付くまで変化させるのがよい。例 えば、相溶化剤のエンジニアリング・サーモプラスチックに対する重量比を１： ５に選ぶと、相溶化剤：サーモプラスチック：ポリオレフィンの重量比が例えば ９：４５＋４６の配合物が製造できる。もし、この配合物がエンジニアリング・ サーモプラスチック中に分散するポリオレフィンの球形粒子をもたらすなら、相 溶化剤のエンジニアリング・サーモプラスチックに対する同じ比を保ちながらポ リオレフィンの量を増すべきである。

例えば、７：３５：５８の比の配合物が製造できる。逆にもし、最初の配合物が ポリオレフィン中に分散するエンジニアリング・サーモプラスチックの球形粒子 をもたらすなら、例えば１１　：　５５　：　３４の比を持つ配合物を試すこと によりエンジニアリング・サーモプラスチック及び相溶化剤の量を増すべきであ る。この方法により、転相点に近い配合物を容易に製造できる。

ナイロン６／ポリプロピレン（ＰＰ）／無水マレイン酸グラフトポリプロピレン （Ｍａ−ＰＰ）の好ましい配合物において、一般的な重量百分率はナイロンが重 量で３０乃至６５％であるが、正確な量は特に使用成分の分子量／粘度によって 異なる。

相溶化剤の濃度は、ある最低値以上でなければならない。この最低値以下では、 ポリオレフィンとエンジニアリング・サーモプラスチックが互いに十分密着しな いから殆どすべての機械的性質に大幅な低下が見られる。最低濃度を超えて相溶 化剤の量を増しても機械的性質は僅かに良くなるのみである。

相溶化剤の最低濃度はその濃度が物理的性質、好ま１゜くは引張り強さ、破断点 伸び及び衝撃強さに与える影響を測定することにより決定できる。例えば、配合 物はポリオレフィン、相溶化剤及び２０重量％のエンジニアリング・サーモプラ スチックから製造できる。これはおそらく配合物中に分散するエンジニアリング ・サーモプラスチックの球を生成する。ポリオレフィンに対する相溶化剤の比率 を増すが配合物中のエンジニアリング・サーモプラスチックの重量百分率を一定 に保つことにより、配合物の機械的性質が改善される。例えば、引張り強さ、破 断点伸び又は衝撃強さが増す。同時に、分散したエンジニアリング・サーモプラ スチックの球の大きさは減少する。相溶化剤の濃度を変化させたときの引張り強 さの変化を第一図に概略示す。破断点伸び及び衝撃強さにおいても同様な傾向が 見られる。

引張り強さ、破断点伸び及び衝撃強さは（異なる）最大値を過ぎると各々平らに なる。引張り強さ、破断点伸び及び衝撃強さの三項目のすべてが最大値に到達し ている点において、配合物中に存在する相溶化剤の量が、配合物内の相間の最適 な密着に必要な相溶化剤の最低濃度（エンジニアリング・サーモプラスチックに 関する）である。

最適な密着に必要なこの最低濃度より多い相溶化剤の量を用いることは可能であ るが、有利な効果を得るためにこの最低濃度を超える必要はない。

転相点決定の別の方法として、前述の手順に従いながらポリオレフィンの含有率 を一定に保つ方法がある。

ＰＰ／ナイロン５　／　Ｍ　ａ　−Ｐ　Ｐの好ましい配合物において、相溶化剤 の最低量（三成分の合計に基づく重量パーセント）はＮ／１０Ｍである（式中、 Ｎはナイロン６の重量パーセントであり、Ｍはポリプロピレン相溶化剤にグラフ トされた無水物の重量パーセントである）。この式によれば、成形時に必要な程 度の配向を持つ配合物の組成を明らかにすることは比較的簡単である。配合物が エンジニアリング・サーモプラスチック、例えばナイロン６を（ａ）＋　（ｂ） ＋　（ｃ）を基準にして３５乃至５０重量％含有するのが好ましいが、４０乃至 ４５重量％がさらに好ましい。ナイロンの比率が確定すると、Ｍａ　−ＰＰ中の 与えられたＭａ含有率に対し、成形時に必要な配向を持つ配合物をもたらす、Ｐ Ｐ及びＭａ−ＰＰの百分率を容易に計算できる。そこで、このような配合物は比 較的低濃度のエンジニアリング・サーモプラスチック、例えば、ナイロンを含む が、エンジニアリング・サーモプラスチックが配向されているので、配合物はサ ーモプラスチック、例えばナイロン、が連続相であるかのごとき挙動をする（例 えば、ＨＤＴ及び衝撃強さに関し）。この配合物は、例えばナイロンまたは高ナ イロン配合物の特性のような物理的性質を示すが、水吸収の問題は低ナイロン配 合物の場合の程度にすぎない。さらに、ポリオレフィン、例えばＰＰの、エンジ ニアリング・サーモプラスチック１例えばティロン、に対するコスト上の利点に より、エンジニアリング・サーモプラスチック、例えばナイロン、そのものに類 似する性能が、低いコストで達成できるという結果になる。

射出成形後、成形製品の表面に流れ模様が生じることがある。この問題は、少し 高含有率のエンジニアリング・サーモプラスチック、例えばナイロン、の使用、 または低い溶融流量のポリオレフィン、例えばポリプロピレン、の使用により解 決できることが明らかにされている。

本発明の組成物は有利なことにはさらにタルク及び／マタハカラス繊維のような 充填剤を含有できる。このような充填剤の添加によりモジュラス、引張り強さ、 成形収縮及び衝撃強さが驚くほど改善され、水の吸収が減少するが、充填された 配合物は充填されない配合物と同じ配向形態を保持する。

この組成物はさらに酸または無水物改質ゴムのようなゴムを含有できる。このよ うな組成物は高い衝撃強さ、及び良好な引張り強さならびに曲げ弾性率を備えた アロイである。このようなアロイの衝撃強さがいわゆる「超強靭ナイロン」に匹 敵することは驚異的である。このような組成物は非ゴム充填配合物と同じ配向形 態を示す。

また、（ａ）は耐衝撃性コポリマーでもよい。

前述のとうり、特定のポリオレフィンの種類、特定の相溶化剤の種類、特定のサ ーモプラスチックの種類及び特定の相溶化剤／エンジニアリング・サーモプラス チック比の与えられた系において、配合物の転相点、すなわち転相点におけるエ ンジニアリング・サーモプラスチックの濃度、は比較的簡単な実験的手順で決め られる。例えば（λ）がＰＰであり、（ｂ）がナイロン６であり、そして（ｃｌ がＭａ−ＰＰである本発明の配合物のエンジニアリング・サーモプラスチック、 例えばナイロン６、の含有率は、転相点におけるエンジニアリング・サーモプラ スチック、例えばナイロン、の百分率より僅かに１０パーセント多いか少ないの が好ましい。例えば、もし、転相点におけるナイロンの含有率が４５重量％であ るなら、配合物のナイロン含有率は３５乃至５５重量％であるのが好ましい。さ らに好ましくは、エンジニアリング・サーモプラスチック含有率の変動は、転相 点におけるエンジニアリング・サーモプラスチック含有率（重量％）の５パーセ ント上か下である。

本発明の別の態様に基づき、成分（ａ）、（ｂ）及び（Ｃ）を混合することを含 む、前述の組成物の製造方法を提供する。

本発明のまた別の態様に基づき、本発明の組成物を５０秒−１以上、好ましくは １００秒−１以上の剪断力のもとで成形することを含む成形製品の製造方法を提 供する。

本発明の配合物は業界において公知の方法により製造できる。例えば、ポリマー を共通の溶媒に溶解し、次に溶媒を除去する。別の方法では、ポリマーをバンバ リーミキサ−または押出し機または二本ロール混合機などのその他の混合機のよ うな高剪断力混合機内で溶融混合する。本発明の配合物の特徴は、組成（成分の 比率及び種類に関し）の故に成形後、主な相の（、り及び（ｈ）（配合物内で支 配的な）の少なくとも一つが（り及び（Ｎの他の相の中に粒子として分散し、粒 子の少なくとも一部が非球形であることである。この形態を達成するためには配 合物を成形工程中に剪断力に曝らす必要がある。それ故、選んだ成分に対する転 相点からほんの僅かに異なる組成の配合物でも、剪断力を伴わずに成形、例えば 圧縮成形するなら、必要な配向を示さない。必要な配向を生成するのに必要な剪 断の量は組成がその転相点から外れる程度によって異なる。一般的に、成形時に 必要な配向を生成する為には５０秒−１以上、さらに好ましくは１００秒−１以 上の剪断力が必要である。

本発明の組成物はトライブレンドとして直接射出成形するのに特に適切である。

そこで、本発明の別の態様に基づき、本発明の組成物をトライブレンドの状態で 射出成形することを含む、成形製品の製造方法を提供する。

一般的に述べると、あまり激しくない条件（したがって最低のコストで）で配合 された配合物の方が色及び機械的性質の点で優れていることを見出した。このこ とは、機械的性質が配合のエネルギーと共に良くなる大抵のポリマー配合物に見 られる現象と非常に異なる。

本発明のまた別の態様に基づき、本発明による組成物から成形されるか、本発明 による方法により製造される成形製品を提供する。

次の実施例により本発明を説明し、文字「ｃ」で示す比較例に対する発明の利点 を例証するがこれに限定しない。

実施例　１：配合物　１〜２２ 成分及びそれらの比率の両方に関し、サンプルの組成を表に示す。各サンプルに おいて、特定の成分を特定の比率で先ずトライブレンドし、次に混合物を、２０ ＯＲＰＭで運転され、バレル長さにわたり２４ｔ１℃からの温度のウェルディン グ・エンジニャーズ（Ｗｅｌｄｉｎｇ　Ｅｎｇｉ−ｎｅｅｒｓ）社製押出し機に 導入した。これらの条件のもとて溶融混合物を形成させ、水中ペレタイザーに押 出し、各サンプルのペレットを製造した。各組成物ごとにぺレットを乾燥させ、 次に２１１０℃乃至２６０℃の温度範囲で運転されるアンカーベルク（Ａｎｋｅ ｒｖｅ＋ｋ）の射出成形機を用い、成形時に１００秒−１より大きい剪断力を与 えてテストピースに成形した。この運転における型の温度は６０℃乃至８０℃で あった。

幾つかのサンプルには水に暴露させることにより調整し、幾つかのサンプルは乾 燥させた。各サンプルに対し、次の標準テスト手順に基づき物理的性質を測定し た： 引張り強さ：　ＡＳＴＭ　Ｄ　６３８ 曲げ弾性率：　ＡＳＴＭ　Ｄ　７９０方法エアイゾツド ノッチ衝撃：　ＡＳＴＭ　Ｄ　２５６ 熱変形 温度（ＨＤ　Ｔ）　・　ＡＳＴＭ　Ｄ　６４８水の吸収は、温度、時間及び湿度 条件の定められた組合せニツイテ単純重量利得方法（ｓｉｍｐｌｅ　ｗｅｉｇｈ ｔ　ｇａｉｎ工巳ｔｈｏｄ）により測定した。

測定を計画しなかったか、測定中の機械の故障のため前述の性質の一部を記載し ないサンプルもある。

第１表の値は水に暴露された（２３℃、５０％の湿度に１０日）サンプルのもの である。本発明の配合物はナイロン６より水の吸収が少ないが、ＨＤＴ　（測定 値は匹敵する）及び衝撃強さく配合物１では優る）を含む機械的性質において優 っていなくても匹敵する。配合物１及び２のナイロン６の含有率は非常に類似し ているが、配向された形態を含む配合物１の方が配合物２より性質が優れている 。

東２表の値は乾燥サンプルのものである。サンプルはすべて同じナイロン６の濃 度であるがＭＦＲまたはＰＰ及びＭ　ａ　Ｐ　Ｐの種類が異なる。本発明の成形 テストピースの強さは、測定が可能であった比較サンプル（配合物７）の強さよ り明らかに大である。

ＰＰ１２（１）　０　０　０　４６　０ＰＰ４　（２）　０　４６　５３　０　 ４９ＰＰ０．８（９）　４６　０　０　０　０Ｍａ−ＰＰ　（ａ）　９　９　０ 　９　０Ｍｘ−ＰＰ　（ｂ）　Ｑ　Ｇ　２　Ｑ　０Ｍ５−ＰＰ　（ｃ）　０　０ 　０　０　６ナイロン　６（３）　４５　４５　４５　４５　４５特性 ＨＤＴ　１２６　１２６　ｉ２３　Ｉｌｌ　１１１（Ｊ／ｍ）　４８　４５　４ ０　２４　−（９）　ＭＦＲ＝０．８のＰＰ （ａ）　ＭＦＲが５８であり、グラフトされた無水マレイン酸が０．４８重量％ （ｂ）　ＭＦＲが＞　ｌ０ＱＯであり、グラフトされた無水マレイン酸が５重量 ％ （Ｃ）　ＭＦＲが１９であり、グラフトされた無水マレイン酸が０．８７重量％ （ｄ）　連続＝連続相であることを示す比較のため注記するとＰＰのＥ（Ｄ　Ｔ 　（Ｍ　Ｆ　Ｒは１２または４または０．８）は７５であり、ナイロン６のＨＤ Ｔは１５８である。

配合物４乃至１３において、ＡＳＴＭ規格でないサンプルを用いてテストを行っ たので、Ｉｄ＋２０及び曲げ弾性率に関し、ＡＳＴＭ規格条件のもとて他の配合 物に対し行った測定値と比較できない。配合物４乃至１３におけるテストサンプ ルの大きさは次ぎのとうりであった（ｍｍ単位）： 引張りサンプル＋　６４Ｘ３Ｊ　Ｘ　２　；衝撃サンプル＋　６４Ｘ１３Ｘ　４ 　；曲げサンプル：　１２０Ｘ１３Ｘ４； ＨＤＴサンプル：　１２０ｘ１３Ｘ４゜表から明らかなとうり、本発明に基づく 配合物のＨＤＴは、エンジニアリング・サーモプラスチックは同じ含有率である が配向された形態を持たない配合物より高い。さらに、本発明の配合物は、水に 暴露時、ポリオレフィンまたはエンジニアリング・サーモプラスチックが球形粒 子の状態にある配合物はどにＨＤＴが太き（減少しない。また、明らかなとうり （配合物１４．１７Ｃ，２０Ｃ）、極めて高いナイロン濃度（６５％）の場合で も、配合物が球形のポリオレフィン粒子を含むときより、非球形のポリオレフィ ン粒子を含むときのほうが有利である（例えば、曲げ弾性率の値を参照されたい ）。

第２図は射出成形後のポリマー配合物の形態を例示する。配合物７の比較配合物 において、ナイロンは球形の粒子となってポリプロピレン中に分散している。配 合物４及び１０は、ナイロンに囲まれたポリプロピレンの棒を含む、配向された 形態を示す。

第３図は配合物６の射出成形後の形態を示す。側横断面（ｔｉｄｅ　ｔｔａｎｓ ｖｅｒｓｅ　５ｅｃｔｉｏｎ）からナイロンの棒の縦方向が見え、交差断面（ｃ ｒｏｓｓ　＋ｅｃ＋１ｏｎ）から棒の軸方向が見える。

実施例　２ 次の組成によりそして次の条件により配合物Ａを調製した： ネステ（Ｎｅ＋ｊｅ　）　ＹＢ　４００６Ｃ５２，００ＭＸＤ６　（芳香族ＰＡ ）　４Ｇ、ＯＱレクスト（Ｒｅｘｔ）　１４６　（Ｍａ−ｇ−ＰＰ）　８．０［ １イルガノツクス（Ｉｒｇａｎｏｚ　）　Ｂ２１５　［１，１５染料 配合条件・ 供給速度、ｋｇ、／ｈ　１ｏ、ｏ。

スクリュー速度、ｒｐｍ　１５０ 温度　２６０ Ｐ　Ｐ／ＭＸＤ　６／Ｍ　ａ　Ｐ　Ｐ配合物をライストリッツ（Ｌｅｉ＋ｔ＋ｉ ＋ｚ）押出し機で押出した。

後方散乱方式による走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）により形態を観察した。押出しペ レットから機械方向に対し直角に薄片を採取し、ＰＰとＭＸＤ６間の相のコント ラストを増すためＲｕ−染色を行った。箪４図はＳＥＭ顕微鏡写真を示す。形態 は、粒子大きさ１０Ｘ２００ミクロンの分散し、配向されたＭ　Ｘ　Ｄ　６を含 んでいた。

実施例　３　流れ模様の消失 配合物５は特に有利であるが、それから射出成形した部品の表面に深い流れ模様 を示す。ネストＰＰＶＢ４０ポリプロピレンの代わりに（より低いＭ　Ｆ　Ｒの ）ネストＰＰＶＡ８０ポリプロピレンを使用するか、ポリアミド含有率を増すこ とにより流れ模様を消すことができた：実施例２において例証した、ネステｉ’ ＰＶＡ８０ポリプロピレンを含有する配合物を射出成形の前に各種の混合条件の もとに処理し、次の結果を得た： 射出成形以前　色　引張り強さ　ノツチ付きの混合　アイゾツト 衝撃強さ 車軸スクリュー　淡黄色　５２５０ 押出し 二軸スクリュー　暗黄色　５１４７ 押出し 次の表は、ゴムの添加またはポリオレフィンとして耐衝撃性コポリマーを使用す ることにより、４５：１０のナイロン６：ＭａＰＰ組成物の衝撃強さが増加する ことを示す・ ナイロン６（ウルトラミドＢ　３） （重量％）　４５　４５　４５ ＰＰ　（Ｐ　１０１２）　（重量％）　４５　３６　０ＰＰ　（ＰＤ　８０４２ ）＊　（重量％）００３６ＭａｒＰ　（レフスト　１８２）　（重量Ｘ）　１０ 　１０　１０ゴム［エフセラー（Ｅｘｘｅｌｏｒ） ＶＡ　１８０３コ　（重量％）０９９ イルガノツクスＢ　２１５　（ｉｆ！１１％）　０．１５　０．１５　０．１５ 降伏強さ　（ＭＰａ）　４６　３２　２５曲げ弾性率　（ＧＰａ）　１．９　１ ．１　０．８ノツチ付きアイゾツト　（Ｊ／ｍ）　５２　６００　６５２衝撃強 さ、２０℃ ＊ＰＤ８０４２は耐衝撃性コポリマーである。

実施例　６：充填剤 ガラス繊維及び／またはタルクの各種の量を含む各種のＰ　Ｐ　／　Ｐ　Ａ　／ 　Ｍ　ａ　Ｐ　Ｐを調製し、それらからの成形物の各種の物理的性質を測定した 。

ＦＩＧ、４ 国際調査報告 ｌｕｍｓａ＋ｉｅｍｌ＾−＋＝ｍ−Ｎ−ＰＣＩ／ＵＳ９０１０５７１８国際調査 報告

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. １．（ａ）ポリオレフィン； （ｂ）（ａ）と不相溶性のエンジニアリング・サーモプラスチック；及び （ｃ）（ａ）と（ｂ）の間の表面張力を減少させ、そして（ａ）及び（ｂ）の中 の一方の成分と相溶性のある第一の部分及び（ａ）及び（ｂ）の中の他方の成分 と相溶性があるか、共有結合できる第二の部分を含み、第二の部分が第一の部分 に共有結合している相溶化剤；からなる多相混合物を含み、射出成形により（ａ ）及び（ｂ）の中の少なくとも一方の成分が粒子の状態で（ａ）及び（ｂ）の中 の他方の成分中に分散しておりかつ、当該粒子の少なくとも一部が球形でない製 品を生成することの可能な組成物。
2. ２．（ｃ）が非イオン性である、請求項第１項の組成物。
3. ３．（ｃ）及び（ａ）が一種以上の共通モノマーを含む、請求項第１項乃至第２ 項のいづれか一項の組成物。
4. ４．（ｃ）がポリオレフィンであり、（ｂ）と相溶性があるか（ｂ）と反応する 部分がそれに共有結合により結合している、請求項第１項乃至第３項のいづれか 一項の組成物。
5. ５．（ｃ）が、不飽和のカルボン酸及び／または無水カルボン酸でグラフトされ たポリオレフィンである、請求項第１項乃至第４項のいづれか一項の組成物。
6. ６．（ｃ）が無水マレイン酸でグラフトされたポリプロピレンである、請求項第 １項乃至第５項のいづれか一項の組成物。
7. ７．（ａ）がポリプロピレンであり、（ｂ）がナイロン６であり、（ｃ）が無水 マレイン酸でグラフトされたポリプロピレンである、請求項第１項乃至第６項の いづれか一項の組成物。
8. ８．（ｂ）を、（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ）に基づく重量で３５乃至５０％含む、請 求項第１項乃至第７項のいづれか一項の組成物。
9. ９．（ｂ）を、（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ）に基づく重量で４０乃至４５％含む、請 求項第１項乃至第８項のいづれか一項の組成物。
10. １０．（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ）に基づく（ｂ）の重量百分率が、（ｂ）：（ｃ） の与えられた比に対する転相点における（ｂ）の重量百分率の±５％以内である 、請求項第１項乃至第９項のいづれか一項の組成物。
11. １１．（ａ）または（ｂ）の重量で５０％以上が薄板または細長い粒子の形態で ある、請求項第１項乃至第１０項のいづれか一項の組成物。
12. １２．（ａ）が、プロピレン、エチレンまたは４−メチル−ペント−１−エンの ホモポリマーまたはコポリマーを含む、請求項第１項乃至第１１項のいづれか一 項の組成物。
13. １３．（ａ）がポリプロピレンを含む、請求項第１項乃至第１２項のいづれか一 項の組成物。
14. １４．（ｂ）が、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエーテル 、ポリスチレン、スチレン系のコポリマーまたはビニルポリマーを含む、請求項 第１項乃至第１３項のいづれか一項の組成物。
15. １５．（ｂ）がポリアミドを含む、請求項第１項乃至第１４項のいづれか一項の 組成物。
16. １６．（ｂ）がナイロン６、ナイロン６６またはポリメタ−キシレンアジパミド （ＭＸＤ６）を含む、請求項第１項乃至第１５項のいづれか一項の組成物。
17. １７．（ｂ）がナイロン６を含む、請求項第１項乃至第１６項のいづれか一項の 組成物。
18. １８．ガラス繊維及び／またはタルク、またはゴムを含む、請求項第１項乃至第 １７項のいづれか一項の組成物。
19. １９．成分（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）を混合することを含む請求項第１項の組成 物の製造方法。
20. ２０．少なくとも５０秒−１の剪断力のもとで、請求項第１項乃至第１９項のい づれか一項の組成物を成形することを含む、成形製品の製造方法。
21. ２１．当該組成物が少なくとも１００秒−１の剪断力のもとで成形される、請求 項第２０項の方法。
22. ２２．請求項第１項乃至第１８項のいづれか一項の組成物の成分に、ドライブレ ンドの形態で、射出成形を施すことを含む、成形製品の製造方法。
23. ２３．請求項第１項乃至第１８項のいづれか一項の組成物から成形されたか、又 は、請求項第１９項乃至第２２項のいづれかの一項の方法により製造された成形 製品。