JPH086001B2 - 懸吊オキサゾリン基を持つポリマーを含有するポリマーブレンド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は２又はそれ以上の通常は非相溶性ポリマーの
相溶性ブレンドに関する。より詳しくは、本発明は懸吊
環状イミノエーテル基を含有する第一の反応性ポリマー
又はポリマーブレンドと、環状イミノエーテル基と反応
し反応性ポリマー間に結合を形成する基を含有する別の
反応性ポリマー又はポリマーブレンドとのブレンドに関
する。反応性ポリマーの少なくとも一つは混和性を有す
るが非反応性であるポリマーで増量即ちエクステンド可
能でそれらの反応性ブレンドをつくるものである。

望ましい性質を最大化し成分ポリマーの欠点を最小化
するようなポリマーブレンドの製造がしばしば望まれ
る。たとえばポリスチレンのようなモノビニリデン芳香
族ポリマーは容易に熱成形でき且つ優れた機械的性質を
示すといつた望ましい性質を有している。しかしかかる
モノビニリデン芳香族ポリマーは耐環境応力きれつ性
（ESCR）に劣るといつた望ましくない性質も有してい
る。他方、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレ
フインは比較的優れたESCRと低温特性を持つているが望
ましいほど容易には熱成形できない。そこで成分ポリマ
ーの望ましい性質は示すが又点は示さない、モノビニリ
デン芳香族ポリマーと他のポリオレフインとのブレンド
をつくることが強く望まれる。また同様にして他のポリ
マーをブレンドすることも望まれる。

しかし、残念なことに、かかるブレンドはこれらの期
待する性質を示さないことがしばしばある。多くのこれ
らのブレンドはポリマーの非相溶性のため実際のところ
成分ポリマーよりはるかに劣る性質を示す。たとえばポ
リスチレンやゴム変性ポリスチレン等のモノビニリデン
芳香族ポリマーは相溶性さえあれば優れたブレンドをつ
くると思われる多くのポリマーと相溶性がほとんどな
い。それ故、ポリスチレンやそれに類似するポリマーを
含有するほとんどのブレンドは期待したよりも劣る性質
しか示さない。

通常は非相溶性のポリマーのブレンドを製造する種々
の方法が提案されている。一般に、これらの方法はグラ
フト技術の利用又はブレンドへの第三成分即ち相溶化剤
の使用に焦点をあてている。たとえば米国特許第4,386,
187号及び同4,386,188号にはスチレン／ブタジエン／ス
チレンブロツクポリマーを用いるポリオレフインとポリ
スチレンのブレンドの製造が開示されている。エチレン
／酢酸ビニルコポリマー、エチレン／アクリル酸エステ
ルコポリマー及びエチレン／−メタクリル酸エステルコ
ポリマーの相溶化剤をポリスチレンとポリオレフインの
ブレンドの製造に用いることも開示されている（日本特
許公開48-43031/1973参照）。他のこうした相溶化剤
は、たとえば米国特許第4,188,432号、同4,020,025号、
英国特許第1,363,463号及びドイツ特許第241,375号にも
開示されている。

残念なことに、相溶性ポリマーブレンドをつくろうと
するこれらの試みは十分に満足のいく結果をもたらして
いない。多くの場合、ブレンドされうる成分ポリマーの
種類と割合は極めて狭く制限されている。またブレンド
への追加成分の導入はブレンドの性質にしばしば悪影響
をもたらす。その上、得られたブレンドは依然望むほど
相溶性ではなく、その結果、ブレンドの性質はしばしば
期待するほどよくはない。

従つて、通常は非相溶性のポリマーのブレンドにし
て、ポリマーの相溶性が改善され且つブレンドの性質の
改善されたものをつくることが望まれる。またそれぞれ
の特定のブレンドにおいて望ましい成分ポリマーの種類
と割合を最大化することも望まれる。

一態様において、本発明は懸吊環状イミノエーテル基
を含有する反復単位の相溶化量を含有する第一の反応性
熱可塑性ポリマーと該環状イミノエーテル基と反応して
第一反応性ポリマーとの間に結合を形成することのでき
る共反応性基を含有する反復単位相溶化量を含有する第
二の反応性熱可塑性ポリマーとからなり、該第一及び第
二反応性ポリマーは該環状イミノエーテル基及び共反応
性基を持たない場合には通常非相溶性のものであるブレ
ンドである。

他の態様において、本発明は、該第一及び／又は第二
の熱可塑性反応性ポリマーがそれぞれの混和性非反応性
ポリマーで増量されていることによつて特徴づけられる
ブレンドである。

本発明のブレンドは成分ポリマーの相溶性（又は混和
性）ブレンドである。従つてかかるブレンドは成分ポリ
マーの各々の望ましい性質を示し、非相溶性に基づく性
質の顕著な低下は示さない。更なる顕著な利点は用いる
反応性ポリマーの量を、通常は非相溶性であるポリマー
の相溶性を減ずることなしに混和性の非反応性ポリマー
で延展することによつて減少しうることである。

また、本発明のブレンドは他の種々の種類の混和性ポ
リマー成分同様広範囲の反応性ポリマー成分を用いて製
造することができる。反応性ポリマーに用いられる環状
イミノエーテルと共反応性基の比を変えることにより、
またそれぞれの反応性ポリマーとブレンドする任意成分
である混和性非反応性ポリマーの種類と量を変えること
により、生成ブレンドの性質を多くの所望の最終用途に
合うよう設計することができる。

ここで用いる用語「ブレンド」は当該分野でポリマー
ブレンド又はポリマー合金と通常呼ばれている２又はそ
れ以上のポリマーを固体混合物をいう。ここで用いる用
語「相溶性ブレンド」又は「混和性ブレンド」及びそれ
らと同様な用語は、そのブレンドが単一のガラス転移温
度を示すという厳密な意味で用いられるのではなく、本
質的に成分ポリマーの中間的なもしくはそれより優れた
性質、特に物理的性質を示すブレンドを示すものとして
用いられる。対称的に、ここで用いる用語「非相溶性ブ
レンド」又は「非混和性ブレンド」は個々のポリマーよ
り顕著に劣る性質を示すブレンドをいう。

本発明のブレンド即ちポリマー合金は一般的には通常
は非相溶性の少なくとも２つの「反応性ポリマー」から
なる。第一の「反応性ポリマー」は環状イミノエーテル
基で官能化されており、第二の「反応性ポリマー」は該
環状イミノエーテル基と架橋結合しうる共反応性基で官
能化されている。本発明の一態様においては、反応性ポ
リマーの少なくとも１つ、又は、所望により、両者が混
和性非反応性ポリマーで延展されて反応性ブレンドを形
成している。混和性非反応性ポリマーはそれぞれの反応
性ポリマーの基体ポリマー又は反応性ポリマーと相溶性
のある適宜の他のポリマーからなりうる。反応性ポリマ
ー及び／又はブレンドは次いでブレンドされて新たなブ
レンド即ち合金を形成しうる。たとえば、環状イミノエ
ーテル官能化ポリマーを混和性非反応性ポリマーで増量
して反応性ブレンドとすることができる。同様に、共反
応性第二ポリマーをポリマーで延展して共反応性ポリマ
ーブレンドとすることができる。次に、イミノエーテル
官能化ポリマー又はブレンドを共反応性官能化ポリマー
又はブレンドと反応させうる。

本発明のブレンドは懸吊環状イミノエーテル基を有す
る第一の反応性ポリマー又はポリマーブレンドを含有す
る。該環状イミノエーテル基は相溶化量、即ち第一の反
応性ポリマー又はポリマーブレンドをここで用いる他の
反応性ポリマー又はポリマーブレンドと相溶性にするに
少くとも十分な量、で存在する。勿論、第一の反応性ポ
リマーブレンドを相溶化するに必要な環状イミノエーテ
ル基の量は用いる特定のポリマー、ブレンド中に存在す
るその相対量及び第二の反応性ポリマーの共反応性基の
量にある程度依存する。しかし、一般的にいつて、該環
状イミノエーテル基を含有する反復単位が少なくとも約
0.01重量％の第一の反応性ポリマーを含有する場合には
該環状イミノエーテル基の相溶化量が存在する。

以后に詳述するように、環状イミノエーテル基は明ら
かに該第二の反応性ポリマーの共反応性基と結合を形成
するので、架橋度及びブレンドのポリマーの分子量をブ
レンド中に存在する環状イミノエーテル基と共反応性基
の比によつても調節しうることが容易にわかる。事実、
ブレンド中のかかる基の量の調節によつて、本発明のブ
レンドを記載したように製造してごくわずかに架橋した
熱可塑性ブレンドをつくることができる。しかし、唯一
本質的なことは該第一の反応性ポリマー中の環状イミノ
エーテル基の量及び該第二の反応性ポリマー上の共反応
性基の量がブレンド中においてそれらを（混和性非反応
性ポリマーの存否に係らず）相溶化するに十分であると
いうことである。本発明では、第１の反応性ポリマーは
懸吊環状イミノエーテル基を含有する反復単位を0.01以
上５重量％未満含有する。

環状イミノエーテル基は好ましくは次の一般式で示さ
れる： ここで各Ｒは独立に水素、又は炭素数18以下を有する不
活性置換炭化水素であり、そしてｎは１〜５の数であ
る。該環状イミノエーテル基は環中のいづれかの炭素を
介してポリマー鎖に付けられる。好ましくは、環状イミ
ノエーテル又は２−イミノエーテル即ち２−炭素原子を
介してポリマー鎖に付して次に示す構造を生ずるもので
ある： ここでＲとｎは前記のとおりである。好ましくは各Ｒは
水素又は低級アルキルであり、ｎは１、２又は３であ
る。最も好ましくは、各Ｒは水素であり、ｎは２であ
り、そして環状イミノエーテル基は２−オキサゾリン基
である。「不活性置換」とは対象となる基がオキサゾリ
ン基の重合又は架橋を妨害する官能基を含有しないとい
う意味である。

懸吊環状イミノエーテル基を有する反復単位を含有す
るポリマーは環状イミノエーテル基を含有するエチレン
性不飽和モノマーからなるモノマー混合物の重合によつ
て好ましく製造される。好ましくは、かかるモノマーは
２−アルケニル−２−オキサゾリン（ここでアルケニル
基は２〜８、好ましくは２〜４の炭素原子を有する）で
ある。最も好ましくは、該モノマーは２−イソプロペニ
ル−２−オキサゾリンである。

第一の反応性ポリマーは、（ａ）懸吊環状イミノエー
テル基を含有するように変性しうるか、又は（ｂ）懸吊
環状イミノエーテル基を含有する又は含有するように変
性しうるモノマーと共重合しうるモノマーである。

スチレン、ビニルトルエン、ｔ−ブチルスチレン及び
ビニルナフタレン等のモノビニリデン芳香族化合物を必
須モノマー成分とするポリマーである。エチレン性不飽
和環状イミノエーテル、特に２−アルケニル−２−オキ
サゾリンは一般にスチレンとその重合反応が類似してい
る。従つて、概念的にいつて、スチレンと共重合しうる
モノマーのポリマーは一般に本発明で有用に用いられ
る。２−アルケニル−２−オキサゾリンの重合反応及び
スチレン系ポリマーが広範囲の他の熱可塑性物質と非相
溶性の傾向を有することから、第一のポリマーは２−ア
ルケニル−２−オキサゾリンとスチレンのポリマー、特
に２−イソプロペニル−２−オキサゾリンとスチレンの
ポリマーであることが好ましい。

共反応性基は該環状イミノエーテル基と反応して該第
一及び第二の反応性ポリマー間に結合を形成しうるもの
である。かかる共反応性基としてカルボン酸、アミノ、
アミド、ヒドロキシル、エポキシ、メルカプタン又は酸
無水物基が用いられる。

共反応性基は該第二の反応性ポリマー上に懸吊してい
てもよく、その上に末端基を形成していてもよく、また
そのポリマー幹に入つていてもよい。ポリマー幹に沿つ
て共反応性基を含有するポリマーの例には種々のポリア
ルキレンアミン等のポリアミンが含まれる。末端共反応
性基を含有するポリマーの例には種々のポリスルフイド
（チオコール）、エポキシ樹脂及びポリアルキレングリ
コールが含まれる。

最も一般的には、該第二の反応性ポリマーは所望の共
反応性基を含有する付加反応性モノマーから誘導される
懸吊共反応性基を含有する。該共反応性基を含有する
α，β−不飽和モノマーから誘導される反復単位を有す
るポリマーが好ましい。かかるポリマーの例には、アク
リル酸、メタクリル酸、イタコン酸及びマレイン酸等の
不飽和カルボン酸のポリマー及びビニルアミン等の不飽
和アミンのポリマーがある。またアクリロニトリルのよ
うに、ポリマー中に懸吊共反応性基を形成するように化
学変性されうるモノマーのポリマーも本発明で有用に用
いうる。

第二の反応性ポリマーは該第一の反応性ポリマーとそ
れ自身を相溶性にするに少なくとも十分な量の該共反応
性基を有する。前述した如く、該共反応性基の相溶化量
はブレンド中の用いた特定ポリマー及びブレンド中の該
ポリマーの相対的割合及び該第一の反応性ポリマー上に
存在するイミノエーテル基の量に依存する。しかし、イ
ミノエーテル基と同様、共反応性基の相溶化量は典型的
には第二の反応性ポリマーの反復単位の少なくとも0.01
重量％が共反応性基を含有する時に存在する。該共反応
性基がポリマー幹の構造の要部を構成する時は、第二の
反応性ポリマー中のかかる反復単位の100重量％といつ
た多くが共反応性基を含有する。典型的には、該共反応
性基が本発明のブレンドを相溶性にする第１の目的で該
第二の反応性ポリマーに導入した懸吊基である時には、
該共反応性基を含有する反復単位が該第二の反応性ポリ
マーを0.01〜10、より好ましくは0.1〜５重量％を含有
することが好ましい。

第二の反応性ポリマーは前述したように、共反応性基
を含有するか又は含有するように変性されうるいづれか
の熱可塑性ポリマーの一つでありうる。該第一の反応性
ポリマーの記載に関連して前述したように、オレフイ
ン、ハロゲン化ビニル、ハロゲン化ビニリデン、アクリ
ルエステル、モノビニリデン芳香族等の付加ポリマーが
第二の反応性ポリマーでも有用である。第二の反応性ポ
リマーは一般的には、該共反応性基を含有するか又は重
合後に該共反応性基を付与するように変性できる付加重
合性モノマーのコポリマーである。たとえば、前述した
付加ポリマーのいづれかを付加重合性カルボン酸と共重
合させてポリマーにカルボン酸を付与しうる。アミノ
基、アミド基等の共反応性基もかかる基を含有する付加
重合性モノマーの所望割合を含有するモノマー混合物を
共重合することによつて同様に第二の反応性ポリマー中
に付与しうる。また、グラフトセグメント又はブロツク
の少なくとも１が反応性基を含有するグラフト又はブロ
ツクコポリマーも本発明に用いうる。

塩化ビニル、塩化ビニリデン又はアクリロニトリル等
のある種のモノマーのポリマーは重合後に変性してそれ
に共反応性部分を付与しうる。たとえば、塩化ビニルを
アンモニア又は第１級アミンと反応させてポリマー上に
懸吊アミン基を付与できる。同様に、アクリロニトリル
を重合後にハロゲン化して懸吊アミンン基を形成しう
る。

通常共反応性基を含有する他のある種のポリマーも第
二の反応性ポリマーとして用いうる。たとえば、ポリ
（エチレンイミン）又は部分加水分解したポリ（２−ア
ルキル−２−オキサゾリン）等の反復アミン結合を有す
るポリマーはここでいう他のポリマーとして適してい
る。他の適当なポリマーには、ポリマー鎖中に又はその
末端基として、アミン、カルボン酸、ヒドロキシル、エ
ポキシ、メルカプタン、酸無水物、その他の同様の基を
含有するポリマーがある。

第二の反応性ポリマーが通常共反応性基を含有しない
場合には、比較的少量の該共反応性基を持つポリマーを
つくることが一般に望ましい。これはポリマーの物理的
性質に対する共反応性基又は該共反応性基含有モノマー
の影響を最少化することが一般に望ましいことによる。
酸基等のある種の反応性基が多量に存在すると、水−感
応性、モールドへの付着及びモールドの腐蝕といつた望
ましくない性質がブレンドにもたらされうる。

本発明のブレンドにおける第１の反応性ポリマーと第
２の反応性ポリマーの配合割合は臨界的ではなく、両者
が実質上共存すればそれに応じた相溶化効果が得られ
る、最適範囲はブレンドの使用目的に応じ適宜決定しう
る。

本発明のブレンドは通常の溶融混練又は溶液混練技術
によつて成分ポリマー及び／又はそのブレンドから好ま
しく製造される。溶融混練は各ポリマーをほぼその軟化
点まで加熱して軟化したポリマーを十分に混合すること
によつて好ましく行なわれる。溶融混練は各成分ポリマ
ーを共通溶媒に溶かし、溶解したポリマーを沈澱させる
ことによつて行なわれる。本発明のブレンドの製造法と
しては溶融ブレンドが好ましい。

一般に、反応性ポリマー（及び用いる場合には混和性
非反応性ポリマー）は同時にブレンドして目的とするブ
レンドを形成しうる。しかし、反応性ポリマーの予備ブ
レンドを最初につくりたいときには予備ブレンドの連続
相に相当する混和性非反応性ポリマーのみを後混練しう
る。この特性は、非連続相を形成する反応性ポリマー
が、混和性ポリマーの導入を妨げる非相溶性ポリマーか
らなる周囲の連続相が原因して、混和性非反応性ポリマ
ーを相溶化することができない結果である。反対に、非
連続相は連続相反応性ポリマーがそれに相当する混和性
非反応性ポリマーで増量することを妨げない。好ましく
は、反応性ポリマーは混和性非反応性ポリマーと同時に
混練されるか又はそれぞれの混和性非反応性ポリマーと
予備混練される。

好ましくは、混和性非反応性ポリマーが本発明のブレ
ンドに含まれる場合には、非反応性ポリマー／反応性ポ
リマーが5/1又はそれ以下にて反応性ポリマーを混和性
非反応性ポリマーで増量する。非反応性ポリマーのレベ
ルが高ければ高いほどブレンドの性質は悪化しうる。

反応性ポリマーと混練されうる非反応性ポリマーはい
づれかの反応性ポリマーと通常混和（相溶）しうるもの
である。たとえば、反応性ポリスチレン（環状イミノエ
ーテル官能化ポリスチレン）はポリフエニレンオキサイ
ド又はポリスチレンと混練されうる。またエチレンアク
リル酸等の共反応性エステルはポリエチレンと予備混練
されうる。好ましいブレンドの一つは反応性ポリスチレ
ン及び高衝撃性ポリスチレンとエチレンアクリル酸及び
低密度ポリエチレンからなる。

本発明をいかなる理論に制限するつもりもないが、本
発明ブレンドの相溶性はそこに存在する該共反応性基と
イミノエーテル基との反応によると考えられる。該共反
応性基とイミノエーテル基は反応して該第一及び第二の
反応性ポリマー間に結合を形成し、それによつてこれら
のポリマーが相溶性ブレンドの形成に抗する通常の傾向
に打ち勝つものと考えられる。

ポリマー間の架橋結合が本発明ブレンド中に存在する
ので、各ポリマー上の結合基の存在がブレンドのレオロ
ジー的性質と熱可塑性的性質に対する制御剤としても用
いられうることがわかる。かかる結合基の存在はブレン
ド中のポリマーの分子量を増加するので、かかる結合量
を増加することにより粘稠で強い物質をつくることが可
能となる。典型的にはかかる結合の形成はブレンドに混
和な熱量を加えることによつて達成される。必要な熱量
は主に用いた特定の共反応性基に依存する。一般に、カ
ルボン酸基はアミド、アミン又はヒドロキシル基よりも
反応性が高く。従つて、かかる結合を形成により低温を
必要とする。通常、ブレンド形成にホツト混練技術を用
いる場合は、結合を形成するためには溶融混練を行なう
温度で十分である。一般に、また特に、共反応性基がカ
ルボン酸である場合は、ポリマーを溶融混練するために
用いる温度に於て１分又はそれ以下でかかる結合が形成
する。イミノエーテルと共反応性基との間の反応速度を
増加する触媒をブレンドに加えることは望ましい。塩化
亜鉛や塩化鉄等のルイス酸がかかる触媒として適してい
る。また混練プロセス中イミノエーテル基と共反応性基
との接触を促進させるためにブレンド中に可塑剤又は潤
滑剤を含ませることも望ましい。しかし、触媒、可塑剤
又は潤滑剤の導入は本発明では任意である。本発明の重
要な利点は本発明のブレンド中の結合の形成がいづれか
の副生物の生成やイオン性結合の生成なしに行なわれる
ということである。架橋反応で水、アンモニア又はアル
コール又は他の縮合生成物が生成するほとんどの架橋系
と異なり、本発明での結合の形成はかかる副生物を生じ
ない。従つて蒸発性縮合生成物の望ましくない生成やか
かる縮合物の不純物としてのブレンドへの導入を伴なう
ことなく結合が形成される。イオン性架橋結合はしばし
ばpH、水及び電解質に感応性でありブレンドをある程度
親水性にするのでイオン性架橋の使用も望ましくない。

一の態様において、ブレンドの性質は、いづれかの反
応性ポリマーと混練した混和性非反応性ポリマーの量と
種類によつて調節することができる。環状イミノエーテ
ル官能化ポリマー又は共反応性ポリマーは架橋量を制御
する所望レベルまで効果的に希釈されうる。これはまた
より安価な非反応性ポリマーを反応性ポリマーと共に使
うことによるより経済的なブレンドの設計を可能とす
る。

反応性ポリマー及び非反応性ポリマーの両者からつく
られたブレンドの物理的及び化学的特性は一般にブレン
ドに用いたポリマー量に比例する。

反応性ポリマーを相溶性ポリマーで延展する方法はそ
れ故最終ブレンドの性質を改良するために用いうる。た
とえば、低いメルトフローレートを有するブレンドをも
たらす反応性ポリマーを混練する場合、反応性ポリマー
のいづれかを高いメルトフローレートを有する適宜のポ
リマーで最初増量して最終ブレンドが受け入れうるフロ
ーレートを有するようにすることができる。従つて反応
性ポリマーを延展する方法は専問家に最終ブレンドの性
質を選択的に設計する機会を与えることになる。

本発明のブレンドは成分ポリマーが適しているほとん
どの用途に用いうる。該ブレンドはすべての種類の成形
品の製造やパツケージ用その他の用途用のフイルムの製
造に用いうる。

次の実施例は本発明を例証するためのものであり、そ
の範囲を制限するものではない。すべての部及び％はこ
とわりのない限り重量によるものである。

実験１ 約220℃に加熱したブラベンダーミキサー中で25gのエ
チレンアクリル酸（EAA）コポリマー（アクリル酸反復
単位９重量％）を軟化した。軟化したEAAポリマーにイ
ソプロペニルオキサゾリン（IPO）反復単位１重量％を
含有するスチレン/2−イソプロペニル−２−オキサゾリ
ン（SIPO）コポリマー25gを加えた。外見が均一なブレ
ンドが得られるまで混合をつづけた。

生成ブレンドについて、熱変形温度、荷重下の熱変形
温度、引張強さ、引張モジユラス、破断伸度、ノツチ付
衝撃強度及びメルトフローを通常の方法で測定し次表Ｉ
にサンプル番号１として示した。対応する値を比較する
ため、市販のポリスチレン、このブレンドに用いたEAA
コポリマー及び市販の高衝撃ポリスチレンについての値
を得て次表Ｉに示した。

これらのサンプル及び他のサンプルにおいて熱変形温
度はASTM D1525により測定し、℃及び゜Fで示してある。
荷重下の熱変形温度はASTM D648により1.82MPa（264ポ
ンド）で測定し、℃及び゜Fで示してある。引張強さ、引
張モジユラス及び％伸度はASTM D638により測定し、引
張強度及び引張モジユラスはメガパスカル（MPa）及び
ポンド／平方インチ（psi）で示してある。衝撃強度はA
STM D256により測定し、ジユール／ノツチのメートル
（J/m）及びフツトポンド／ノツチのインチ（ft.lb/i
n）で示してある。メルトフローレートはASTM D1238で
測定しグラム/10分（g/10分）で示してある。

表Ｉに示したデータからSIPOとEAAとポリマーの相溶性
ブレンドが得られることが容易にわかる。通常顕著に劣
つた引張特性を示すスチレン系ポリマーとオレフインポ
リマーとの非相溶性ブレンドに比し本発明のブレンドは
優れた引張特性及び熱変形特性を示した。

SIPOとEAAポリマー間の結合を形成を確認するため前
述したブラベンダー中でEAAとSIPOポリマーの割合を加
えて混合しながらトルクの測定を行なつた。対照として
ポリスチレンとEAA（アクリル酸３％）ポリマーの50/50
ブレンドについてもトルクの測定を行なつた。ポリスチ
レンを軟化したEAAポリマーに加えると、系中の非軟化
ポリスチレンの存在が原因しブレンドによるトルクが急
激に増大した。ポリスチレンが軟化し、EAAポリマーと
混練するにつれ、トルクは約120mgの一定値に達するま
で着実に減少した。このブレンドは物理的性質が劣るこ
とによつて示されるように非相溶性だつた。

同様にして、同じEAAポリマーと0.2％のIPO反復単位
を含有するSIPOポリマーの50/50ブレンドによるトルク
を測定した。ブレンドをつくる際にかかつたトルクは対
照のそれと本質的には同じであり、SIPOとEAAポリマー
間に形成した架橋結合がブレンドの一般レオロジーには
大きな影響を与えていないことを示している。しかし引
張試験は、対照に比較して、ブレンドが顕著に改良され
た物理的性質を示し、EAAとSIPOポリマー間に十分な結
合が形成してブレンドを相溶化していることを示してい
る。

１％IPO含有SIPOポリマーを用いて第三の評価を行な
つた。今回、ブレンドポリマーは160m・ｇのトルクを示
し、EAAとSIPOポリマー間に十分な架橋結合が生じたこ
とを示した。

6.5％のアクリル酸単位を含有するEAAポリマーと１％
IPO含有SIPOポリマーの50/50ブレンドを用いて第四の評
価を行なつた。SIPOポリマーを溶融し、EAAと混練した
後、ブレンドによるトルクは約180m・ｇの一定値を示
し、成分ポリマー間にさらに多量の結合が生じたことを
示した。

第四の評価で用いたと同じEAAポリマー25gと５％IPO
含有SIPOポリマー16gと10％IPO含有SIPOポリマーを用い
て第五の評価を行なつた。ブレンドによるトルクは約23
0m・ｇの一定値に達した。９％アクリル酸含有エチレン
アクリル酸ポリマーと10％IPO含有SIPOポリマーの50/50
ブレンドを用いて第六の評価を行なつた。この時はブレ
ンドによるトルクはSIPOを加えたとき最大に達し、SIPO
が軟化すると約300m・ｇの最低値に落ち、次いでEAAとS
IPOポリマー間に結合が生ずると約400m・ｇまで徐々に
上昇した。

SIPOとEAAポリマーの結合の形成量をさらに加えるた
めに2.5％IPO含有SIPOポリマーと10％アクリル酸含有EA
Aポリマーのブレンドを溶融混練法でつくつた。このポ
リマーを常温から約200℃に加温オルソジクロロベンゼ
ン中で加熱し、加熱ブレンドの赤外スキヤンを周期的に
とりながら、赤外可変温度技術を用いてしらべた。当初
の冷たい系は２量化した（COOH）₂基とオキサゾリン環
及び少量割合のアミドエステル基の存在に対応する赤外
ピークを示した。ブレンドを加熱すると、２量化した
（COOH）₂とオキサゾリンピークが消えアミドエステル
ピークの強度が増加し、カルボキシル基とオキサゾリン
基が反応してアミドエステル基を形成したことを示し
た。サンプルを加熱すると、アミドエステルピークの強
度はあまり減少せず、アミドエステル結合が永久的且つ
安定であることを示した。

実験２ トルク測定装置をつけたブラベンダーミキサー中で１
％の無水マレイン酸単位を含有する高密度ポリエチレン
／無水マレイン酸グラフトコポリマー（EDPE/MA）75部
を220℃で軟化させた。軟化したHDPE/MAポリマーに１％
IPO単位を含有するSIPOポリマー25部を加えた。SIPOポ
リマーを加えると、ブレンドによるトルクが増加した。
次いでSIPOが軟化し混練するにつれトルクは低下した。
SIPOとHPDE/MAポリマー間に架橋結合が生ずるとトルク
は再びわずかに増加し、約270m・ｇの一定値に達した。
生成ブレンドのサンプルを160℃、68.9MPa（10,000ps
i）で３分間圧縮成形した。成形したサンプルのノツチ
付衝撃強度を測定すると46.7J/m（0.874ft.−lb./in）
だつた。

SIPO30部とHPDE/MA70部をつかつて前述の実験を繰返
した。ブレンドによるトルクは前述のサンプルと同じパ
ターンを示し約280m・ｇの一定値に達した。このブレン
ドのノツチ付衝撃強度は28.5J/m（0.532ft.−lb./in）
だつた。

SIPOポリマー35部とEDPE/MAポリマー65部を用いて再
びこの実験を繰返した。再び同じトルクのパターンを示
し、トルクは約280m・ｇの最終一定値に達した。このサ
ンプルのノツチ付衝撃強度は26.0J/m（0.487ft.−lb./i
n）だつた。

ポリマー間の架橋結合の生成促進用に0.2％の塩化亜
鉛を加えた以外は同様にして、HDPE/MAポリマー70％とS
IPOポリマー30％を含有する別のブレンドをつくつた。
このブレンドの成形サンプルの機械的テストを行ない次
表IIに示す結果を得た。

表IIに示したデータから明らかなように、このブレン
ドで顕著な機械的性質が示された。このブレンドの性質
をポリスチレン及び高密度ポリエチレンの性質と比較す
ることによつてブレンドがポリスチレンとHDPEのほぼ中
間の性質を示すことが判る。

実験３ スチレン75％／アクリロニトリル24％/IPOターポリマ
ー１％（SANIPO）及びポリプロピレン94％／アクリル酸
コポリマー６％の４つのブレンドをブラベンダーミキサ
ー中にて次表IIIに示す割合でつくつた。２つのブレン
ドは塩化亜鉛0.6％も含んでいた。対照として、ポリス
チレンとPAAポリマーのブレンドもつくつた。ブレンド
のトルク測定はブレンドの相溶性の尺度として行なつ
た。

対照（サンプル番号III−Ｅ）ではポリスチレンとPAA
ポリマーがそれら相互の非相溶性の故に混和に抵抗し
た。生成ブレンドは可塑性に劣る繊維様混合物だつた。
これとは異なり、サンプル番号III−Ａ〜III−Ｄの各々
は優れた可塑性を示し成分ポリマーの相溶性を裏打け
た。サンプル番号III−Ｅに比較してサンプル番号III−
Ａ〜III−Ｄの増加したトルク測定は比較したポリマー
間の増加した相溶性を示した。

実験４ ブラベンダーミキサー中でSIPO（１％IPO）コポリマ
ー75部を220℃で軟化させた。軟化したSIPOにVitel VPE
6434として売られているカルボキシル化ポリエステル樹
脂25部を加えた。ブレンドが均一な外観を示すまで混練
した。混練中に行なつたトルク測定は混練中に成分ポリ
マー間に架橋接合が生成したことを示した。ブレンドに
よるトルクは約170m・ｇの最終一定値に達した。

比較のためSIPOポリマーをポリスチレン70部で置き換
えて実験を繰返した。トルク測定はポリマー間に結合が
形成しないことを示した。最終トルクは90m・ｇに達し
たにすぎない。

実験５ この例では塩化ビニリデン／メタクリル酸コポリマー
（メタクリル酸１％）のブレンドを種々の他のポリマー
と共につくつた。

ポリスチレン35部をブラベンダーミキサー上220℃で
軟化させた。軟化ポリマーに塩化ビニリデン／メタクリ
ル酸コポリマー65部を加えた。トルク測定はポリマー間
に架橋結合の生成のないことを示した。ポリスチレンを
１％IPO含有SIPOコポリマーで置き換えると成分ポリマ
ー間に実質量の結合が生成した。同様に、ポリスチレン
を塩素化ポリエチレン15％及び１％IPO含有SIPOコポリ
マー20％で置き換えると成分間に結合が生成したブレン
ドが得られた。

ポリスチレンの代りに、粉末状に凝縮した凝縮メチル
メタクリレート／エチルアクリレートラテツクスを用い
て、前述の実験を再び繰返した。混練中に行なつた粘度
測定はこれらのポリマー間に架橋結合が生成しないこと
を示した。しかし、メチルメタクリレート／エチルアク
リレート／アクリル酸/IPOポリマーを用いた時は、混練
中の粘度測定はポリマー間の結合の生成を明瞭に示しま
た生成ブレンドは優れた物理的特性を示す相溶性ブレン
ドだつた。

実験６ 280℃に加熱したブラベンダーミキサー中50rpmで表IV
に示すポリマーブレンドを溶融混練した。本発明の典型
的な反応性ブレンドを、ポリフエニレンオキサイド（PP
O）と１％の２−イソプロペニル−２−オキサゾリン（I
PO）反復単位を含有するポリスチレン/2−イソプロペニ
ル−２−オキサゾリン（SIPO）コポリマーとを均一ブレ
ンドが得られるまで約３分間混合してつくつた。同様
に、ポリフエニレンオキサイドとポリスチレンを均一ブ
レンドが得られるまで最初に混練して対照ブレンドをつ
くつた。次に第一のブレンドにエチレンアクリル酸コポ
リマー（EAA）を加え、このブレンドを更に５分間混合
した。成分混練のためのトルク測定を記録し、次に両ブ
レンドを圧縮成形し、メルトフローレート、衝撃及び伸
度をしらべた。これらの測定を表IVに示した。サンプル
１は本発明の実施例であり、サンプル２は対照ブレンド
である。

実験７ 種々のポリマー合金を実験６におけると同様につくり
表IVに示した。非反応性ポリマー（サンプル３）、対照
する反応性ポリマーのブレンド（サンプル４）及び混和
性ベースポリマーと対応する反応性ポリマーブレンド
（サンプル５及び６）との間で比較を行なつた。これら
のサンプルをつくり、圧縮成形し、メルトフローレー
ト、衝撃、伸度及び引張の測定をした（サンプル３〜６
のみ）。結果を表IVに示す。

表IVに示したデータから相溶性ブレンドが混和性非反
応性ポリマーをいづれか又は両方の反応性ポリマー（サ
ンプル１、５及び６）と混練してつくられうることが容
易にわかる。一般に劣つた性質を示すサンプル２及び３
の非相溶性ブレンドに対し本発明のブレンドは優れた物
理的性質を示す。

SIPOとEAAポリマー間の結合の形成を確認するため前
述したようにブラベンダー中でEAAとSIPOポリマーを混
合しながら実験６でトルク測定をした。対照として、35
PPO/35スチレン/30EAAブレンド（サンプル２）について
トルク測定した。軟化したEAAポリマーにPPO/ポリスチ
レンブレンドを加えるとブレンドによるトルクが約130m
・ｇの一定値に達するまで着実に減少した。この低いト
ルク値はPPO/スチレンとEAAポリマーの間に架橋結合が
生じなかつたことを示している。

同様に、35PPO/35SIPO/30EAA（サンプル１）によつて
かかつたトルクを測定した。ブレンドの製造でかかつた
最終トルクは対照（サンプル２）よりも高く、PPO/SIPO
反応性ブレンドとEAAポリマーの間に架橋結合が存在す
ることを示した。

実験７の結果については、反応性ブレンド（サンプル
５及び６）の物理的性質が比較の非反応性ブレンド（サ
ンプル３）より優れていることがわかる。また反応性ポ
リマーと予備混練した混和性ポリマーを含んだサンプル
５及び６が反応性ポリマーを含んだだけのサンプル４か
らみて混和性ポリマーの導入で悪影響をうけていないこ
ともわかる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 メリデス，ブレンダ クリスチン アメリカ合衆国ミシガン州 48640 ミド ランド イーストラウン ドライブ 2101 アパートメント ナンバー 12 (72)発明者 ホールフエルド，ロナルド ウイリアム アメリカ合衆国ミシガン州 48640 ミド ランド オールド パイン トレイル 2320 (56)参考文献 特開 昭51−54626（ＪＰ，Ａ) 米国特許3509235（ＵＳ，Ａ)

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】懸吊環状イミノエーテル基を含有する反復
   単位をポリマー当り0.01重量％以上５重量％未満含有す
   るモノビニリデン芳香族ポリマーからなる第一の反応性
   熱可塑性ポリマーとカルボン酸基、アミノ基、アミド
   基、ヒドロキシル基、エポキシ基、メルカプタン基及び
   酸無水物基から選ばれる共反応性基を含有する第二の反
   応性熱可塑性ポリマー（但し該第一のポリマーと該第二
   のポリマーはそれらが環状イミノエーテル基と共反応性
   基を含有しない場合には互いに非相溶性である）とから
   なることを特徴とする懸吊環状イミノエーテル基含有単
   位を有する成分を含む成形用熱可塑性ポリマーブレン
   ド。
2. 【請求項２】環状イミノエーテル基が２−オキサゾリン
   基である請求の範囲第１項に記載のブレンド。
3. 【請求項３】該第一の反応性ポリマーがスチレンのポリ
   マーであり、該第二の反応性ポリマーが炭素原子２〜８
   を有するオレフィンのポリマーである請求の範囲第１項
   に記載のブレンド。
4. 【請求項４】該第一の反応性ポリマーがスチレンと２−
   アルケニル−２−オキサゾリンのコポリマーであり、該
   第二の反応性ポリマーがエチレンとα，β−エチレン性
   不飽和カルボン酸からなるポリマーである請求の範囲第
   ３項に記載のブレンド。
5. 【請求項５】該第一の反応性ポリマーがスチレンのポリ
   マーであり、該第二の反応性ポリマーがハロゲン化ビニ
   ルのポリマーである請求の範囲第２項に記載のブレン
   ド。
6. 【請求項６】該ブレンドがそれぞれの混和性反応性ポリ
   マーによって増量されている該第一の及び／又は該第二
   の熱可塑性反応性ポリマーによって特徴づけられている
   請求の範囲第１項に記載のブレンド。
7. 【請求項７】該混和性非反応性ポリマーがそれぞれの反
   応性ポリマーと、非反応性ポリマー／反応性ポリマーが
   5/1の重量比又はそれ以下にて、混練されている請求の
   範囲第６項に記載のブレンド。
8. 【請求項８】該混和性ポリマーが、該混和性ポリマーが
   混練されているそれぞれの反応性ポリマーのベースポリ
   マーである請求の範囲第７項に記載のブレンド。
9. 【請求項９】該第一の反応性ポリマーが、ポリフェニレ
   ンオキサイドで増量されているスチレンと２−アルケニ
   ル−２−オキサゾリンのポリマーである請求の範囲第６
   項に記載の方法。