JPS5853953A - 炭化水素系重合体組成物 - Google Patents

炭化水素系重合体組成物

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JPS5853953A
JPS5853953A JP15314881A JP15314881A JPS5853953A JP S5853953 A JPS5853953 A JP S5853953A JP 15314881 A JP15314881 A JP 15314881A JP 15314881 A JP15314881 A JP 15314881A JP S5853953 A JPS5853953 A JP S5853953A
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JP
Japan
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aromatic polyamide
hydrocarbon polymer
phenylene
fiber
ultrafine
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Pending
Application number
JP15314881A
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English (en)
Inventor
Motoo Takayanagi
高柳 素夫
Kohei Goto
幸平 後藤
Hiroharu Ikeda
池田 弘治
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JSR Corp
Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Japan Synthetic Rubber Co Ltd
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Publication date
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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】 本発明は、炭化水素系重合体組成物に関する。
さらに詳しくは、超微細繊維化された芳香族ポリアミド
を混合してなる強化された炭化水素系重合体組成物に関
する。
近年、従来の高分子素材をより苛酷な環境条件下で使用
しようとしている。この目的に適合させるために、一つ
の方法として、繊維複合化によってマトリックス高分子
の強化をすることが行なわれている。この方法によると
、複合材料の弾性係数の向上、強要の増加、線膨張係数
の低下、熱変形温度の向上を図ることができる。
この繊維強化複合材料の代表的なものとして、ガラス繊
維強水プラスチックス(Flu〕)がある。
これらの繊維強化複合材料において、十分な機械的性質
を維持させるには、通常20〜30%以上の強化繊維を
充填する必要があった。このため、 9 − 大量の強化繊維をプラスチックスのマトリックス中に充
填させるだめ、均一に分散させ難く、また、混線加工成
型装置などを著るしく摩滅させる欠点を有していた。
また、充填繊維の径が大きいため、分散状態が悪くなり
易く、この場合には、強度的な欠陥が生じることもある
。さらに、成型物においても加工表面肌が良くなく、ま
た精密な加工品では、複合化が困難な欠点を有していた
本発明者らは、上記の欠点を改善すべく、鋭意検討した
結果、繊維直径の著るしく小さな超微細繊維化芳香族ポ
リアミドを用いることにより、上記の機砿的性質や加工
性を改善した高分子複合体組成物が得られることを見出
し、本発明に到った。
すなわち、本発明は繊維直径が1000λ以下からなる
超微細繊維化された芳香族ポリアミドをマトリックス樹
脂に対して0.2〜20重8%混合してなることを特徴
とする炭化水素系重合体組成物を提供するものである。
本発明において用いる上記超微細繊維化芳香族ポリアミ
ドは、繊細直径が100OA以下であることが必要であ
る。一般に繊維直径は、その長さが同じであれば、細い
ほど補強効果が大きく、まだ、繊維直径が異なっても同
じアスペクト比で比較するなら、繊維が細いほど表面積
が大きく、複合化をはかる場合には有効で少ノリ、少址
の強化繊維の充填により補強効果が発現される。
本発明において、」―記の繊維直径1000A以下の超
微細繊維化芳香族ポリアミドは、これを特定の方法で調
製することができ、通常の紡糸技術では繊維直径はミク
ロンのオーダーにとど捷り、超微細繊維化は不可能であ
る。繊維直径が100CIA以下の超微細繊維化された
芳香族ポリアミ ドは、J 、Polymer 5ci
ence 、 Polym、Phys 1cserl 
、 17115 (1979)  に記載の方法もしく
はこれに準じた方法により初めて調製される。
例エバ、ポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)の剪
断配向させた溶液を超音波照射下のアセトン浴で凝固析
出し調製される。調製された超微細化繊維は、通常、電
子顕微鏡で、その繊維直径、形状8寸法などを測定でき
る。
上記の芳香族ポリアミドは、芳香族ジアミンおよび芳香
族ジカルボン酸ノ・ライドより得られる重縮合物で、ア
ミド結合の少なくとも85チ以上がジアミン、ジカルボ
ン酸ノ・ライドに由来する芳香環に直接結合していると
定義されるアラミドが挙げられる。例えばO−フェニレ
ンフタルアミド、■η−フェニレンフタルアミM+p−
フェニレンフタルアミド、 Q 、−7エ: レン(7
フタルアミド、 rn−フェニレンイソフタルアミド、
 p −フェニレンイソフタルアミド、0−フェニレン
テレフタルアミド、 l11−フェニレンテレフタルア
ミド、p−フェニレンテレフタルアミド、l、5−ナフ
タレンフタルアミド、4゜4’ −ジフェニレン−0−
フタルアミド、4,4′−ジフェニレンイソフタルアミ
ド、4.4’!フエニレンテレフタルアミド、0−フェ
ニレン−4,4’−ジフェニルンカルボンアミド、m−
フェニレン−4,4’−シフエニレンンカルボン5− 7ミ)”、p−フェニレン−4,4’−;フェニレンジ
カルボンアミド、1.4−ナフタレンフタルアミド、1
,4−ナフタレンインフタルアミ14−ナフタレンテレ
7タルア々ト ド、’x、−fフタレンインフタルアミド、15−ナフ
タレンテレフタルアミド、およびこれらの芳香族ジアミ
ンのベンゼン核の−’ff1(ヲハロゲンで置換した化
合物、さらにはこれらの芳香族ジアミンのベンゼン核の
一部をピペラジン。
2.5−ジメチルピペラジン、2,5−ジエチルピペラ
ジンで置換した化合物らに代表される芳香族ジアミンの
ホモ重合体および共重合体、および芳香族アミノカルボ
ン酸およびとの誘導体の自己重縮合で得られるp−ベン
ズアミドおよびこのベンゼン核の一部をハロゲンで置換
した化合物の重合体があげられる。これらのポリアミド
の中でアミド結合鎖が同軸的又は平行的に結合している
直線配位性の結合を有する芳香族ポリアミド即ちp−配
向全芳香族ポリアミドが、耐熱性1機械的性質の点から
好ましい。具体例としては1.4−フェニレン、4,4
−ジ6一 フェニレン、■、4−ナフタレン、l、5−ナフタレン
などの芳香族性結合を挙げることができる。
これらの芳香族ポリアミドのうちボ’) −(p−フェ
ニレンテレフタルアミド)が機械的性質および耐熱性の
他、原料モノマーの入手し易さからとくに好ましい。
上記の芳香族ポリアミドは米国特許第3,817,94
1号の方法によって通常合成することができる。
ここで用いられる芳香族ポリアミドの分子量は対数粘度
015以上が補強性の点で好ましい。ここでいう対数粘
度とは、96チ硫酸10〇−中に0.5Ltの重合体を
溶解し、30Cで測定したときの相対粘度から次式によ
り求めた値である。
[:+7]30℃−力■泄莫醇」 12804   Q、5 本発明において炭化水素系重合体としては、溶剤に町耐
のものであれば、任意のものを採用することができる。
すなわち、α−オレフィン。
ジエン、スチレンおよびその誘導体の単独重合体、およ
び他のモノマーとのランダム、ブロック、グラフト共重
合体などを用いることができ、これらの具体例としては
、ポリエチレン、ボリグロピレン、ポリ(1−ブテン)
 、ポリ(4−メチルl−ペンテン)、ポリスチレン、
1,2−ポリブタジェン、エチレン−アクリル酸共重合
体(イオン塩を含む)、アクリロニトリル−スチレン共
重合体(AS樹脂)、アクリロニトリル−スチレン−ブ
タジェン共重合体(ABS樹脂)。
メチルメタアクリレ−1・−スチレン−ブタジェン共重
合体(MB8樹脂)、アクリロニトリルーエテレンーグ
ロビレンーステレン共重合体(”S樹脂)、塩素化ポリ
エチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA、 
l 、エチレン−アクリル酸エステル共重合体(EJ!
A)、スチレン−ブタジェンブロック共重合体、などを
挙げることができる。
芳香族ポリアミドと被補強のマトリックス樹脂である炭
化水素系重合体との共通溶媒は極めて少く、被補強マ)
 IJラックス脂と脂肪族および脂環族ポリアミドの系
において濃硫酸などが知られているが、一般的に、共通
溶媒による溶液ブレンドは極めてむつかしい。
また芳香族ポリアミドの融点は著しく高いので、溶融ブ
レンドも難じいが、超微細繊維化された芳香族ポリアミ
ドの場合は、次の方法により、より均一に混合すること
が可能である。
例えば、マトリックス樹脂の良溶媒に超微細繊維化され
た芳香族ポリアミドを分散させて、これをマ) IJソ
クス樹脂の良溶液と混合する方法、あるいは、超微細繊
維化された芳香族ポリアミドを水に分散させたものをマ
トリックス樹脂のラテックスおよび懸濁液と混合する方
法などが適用される。
芳香族ポリアミドの被補強の炭化水素系重合体への混合
割合は0.2〜20重量%であシ、好ましくは0.5〜
15重量%である。混合割合が0.2重量%より少ない
と補強効果はなく、200重量%こえると成型加工性を
損なうことがある。
上記の超微細繊維化芳香族ポリアミドと被補9 − 強炭化水素系重合体の複合物は、通常、おのおのの樹脂
で用いられる配合用副資材、例えば酸化防止剤、安定剤
、可塑剤、滑剤、槁かけ剤などを用いることができる。
なお、超微細繊維化芳香族ポリアミドで強化された複合
体組成物の強化繊維の分散状態は、巨視的には、直交ニ
コル下での偏光顕微鏡観察から確認できる。また超微細
繊維の形態については、透過型電子顕微鏡により確認で
きる。
本発明の特定の方法で超微細繊維化された芳香族ポリア
ミドで強化された炭化水素系重合体組成物は、従来にも
増して高温環境下で用いられる分野、とくに自動車関係
、工業材料などの分野において有用である。
以下に本発明を実施例によってざらに詳細に説明する。
実施例1 ポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)(〔η”直s
’s、 7.1)の濃硫酸ドーグを剪断力をかけ10− ながら超音波照射下でアセトン浴で凝固し、超微細繊維
を調製した。この凝固液をデカンテーションし、遠心分
離により、溶媒をメチルエチルケトンにおきかえ、メチ
ルエテルケトン分散液とした。
この超微細化繊維を透過型電子顕微鏡で観察すると10
0〜300Aの超微細化繊維であった。
この超微細化繊維状ポリ(p−フェニレンテレフタルア
ミド)をA13S樹脂(日本合成ゴム■製JSRAB8
10 )のメチルエチルケトン溶液(ABS樹脂樹脂濃
度1置 なるようにブレンドし、均一に混合させた。得られたブ
レンド溶液を、溶媒キャスト法および真空乾燥によりシ
ートを得た。
さらにシートを170C Ioo kl/Cdの熱プレ
スで成型し試験片を作成し、引張試験を行なった。
引張試験は、標線間距離20■,中5ilolIの短冊
状の試験片を使用し、引張速度50w/分で25Cおよ
び100 Cの測定温度で行なった。
このブレンド物の引張試験結果を第1表に示実施例2 実施例1で用いたポリ(p−フェニレンテレフタルアミ
ド)の固有粘度〔η)30’C 7. 、の代ワリ2S
O4 に5.0のものを用い、実施例1で用いたA13S 4
19脂に対して2.9重量−になるようブレンドし、実
施例1と同様の加工操作を行ない、引張試験を行なった
引張試験結果を第1表に示した。
実施例3 実施例1で用いたポリ(p−フェニレンテレフタルアミ
ドJの固有粘度〔η〕u2s”o4 ” 1の代わりに
0.85のものを用い、実施例1で用いたABS樹脂に
対して3.5重ffi%になるようブレンドし、実施例
1と同様の加工操作を行ない、引張試験を行なった。
■ 引張試験結果を第1表に示した。
比較例1 実施例1で用いたABS樹脂単独に実施例1と同様な加
工を行なった例である。引張試験の結果を第1表に示し
た。
これらの結果から少量の超微細繊維化ポリ(p−フェニ
レンテレフタルアミド)の添加により、力学的性質およ
び耐熱性が改善されることが明きらかでおる。
比較例2 実施例1で用いた、超微細繊維化ボ’) ( p −フ
ェニレンテレフタルアミド)の代わりにポリ(p−フェ
ニレンテレフタルアミド)の市販の繊維( Du Po
nt社製、Kevlar、繊維直径12μm長さ5fi
・)を同量用い、実施例1と同様にブレンドし、そのブ
レンド物の引張試験を行なった。
結果をgI表に示した。
繊維直径の太い繊維を少量充填しても力学的性質,耐熱
性の向上は期待できないことがわかる。
13− 第1表 25C  100C   25C 100C  25C
 100c実施例1  14500  8200   
355  435   4  1282   1380
0  7000   348   120    5 
  1303   12100  5100   33
0   110    5   125比較例1  1
0500   80   276   7   15 
 3802   11000   125   245
    7    4   100実施例4 実施例1で用いたABS樹脂のかわりに、低密[ポリエ
チレン(三菱化成社yl N0VA’l’EC F 1
55 )を用い、熱キシレンを用いて実施例1と同様の
条件によってブレンドし、メタノールで凝固させ、ブレ
ンドポリマーを得た。乾燥後、160t:’100kV
/7の熱プレスを行なった。引張試験の引張条件は、5
.7分で行ない、測定温度は25c及び80Uで行なっ
た。
試験結果を第2表に表わした。
14− 比較例3 実施例4で用いた低密度ポリエチレン単独に実施例1と
同様力加工操作を行なった例である。
この結果よシ、少量の超微細繊維化ポリ(p−フェニレ
ンテレフタルアミド)の添加により、力学的性質、耐熱
性が向上していることがわかる。
比較例4 実施例4で用いた超微細繊維化ボ’J(p−フェニレン
テレフタルアミド)の代わりに、市販のポリ(p−フェ
ニレンテレフタルアミド)繊維(Du Pont社製、
Kevlar、繊維直径12μm 、長さ5篩λを用い
て実施例1と同様な加工操作を行った例である 繊維径の太い繊維では少量の添加ではほとん第2表

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  繊維直径が100OA以下である超微細繊維
    化された芳香族ポリアミドを、被補強の炭化水素系重合
    体に対して0.2〜20重量%ブレンドしてなることを
    特徴とする炭化水素系重合体組成物。
  2. (2)炭化水素系重合体がABS樹脂である特許請求の
    範囲第(1)項記載の組成物。
  3. (3)炭化水素系重合体がポリエチレン樹脂である特許
    請求の範囲第(1)項記載の組成物。
  4. (4)芳香族ポリアミドがp−配向全芳香族ポリアミド
    である特許請求の範囲第(1)項記載の組成物。
  5. (5)p−配向全芳香族ポリアミドがボ!J (p−1
    − フェニレンテレフタルアミトノである特許請求の範囲第
    (4)項記載の組成物。
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