JPS63114627A

JPS63114627A - 熱可塑性樹脂複合体の製造方法

Info

Publication number: JPS63114627A
Application number: JP26043586A
Authority: JP
Inventors: Kensuke Oono; 大野　賢▲祐▼; Yasumitsu Uno; 宇野　泰光; Yukio Uchiyama; 内山　幸夫
Original assignee: Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1986-10-31
Filing date: 1986-10-31
Publication date: 1988-05-19
Anticipated expiration: 2010-07-12
Also published as: JPH0764024B2

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】（利用分野）本発明は、２８ｉ類以上の熱可ゆ性樹脂を含む熱可塑性
樹脂複合材を圧延加工して、熱可塑性複合材中に分散し
ている非連続相を形成する熱可塑性樹脂を微粒子化した
熱可塑性樹脂複合体を製造する方法に関するものであり
、耐衝撃性に優れた熱可塑性樹脂複合体を製造する方法
に関する。

（従来技術）近年種々の樹脂材料をブレンドして新しい材料をつくり
出す試みが活発に行われている。樹脂材料を混合、分散
し、力学的、熱的、光学的その信実用上の面において特
徴ある材料を見い出すべく、混合方法、樹脂材料の化学
改質、混和性改良の為の相溶化剤の開発など多方面にわ
たり検討されている。

しかし、一般に２種類以上の熱可塑性樹脂を単純にブレ
ンド（溶融ブレンド或いは溶液ブレンド）するだけでは
、前述した様な特徴ある材料を得ることはできない。こ
れは、熱可塑性樹脂どうしが互いに相溶（溶解）するこ
とはまれで、非相溶となり相分離する。この様な系では
、熱可塑性樹脂複合材料の物性は劣ったものとな９実用
に適しない。

非相溶の系ではブレンドの効果を出す為に種々の工夫が
な石れている。特に、ブレンドされた樹脂の分散状態が
物性に与える影響は大きく分散が微細になるほど良好な
結果が得られるため、樹脂の分散を微細にする為に穏々
の検討がなされている。例えば、混合する樹脂材料を化
学的に改質して分子構造を改質したり、混和性を助ける
相溶化剤を添加し、連続相と非連続相をなす熱可塑性樹
脂との界面に相互作用を付与させ微細化を計るな′ど種
々の提案がなされている。しかし高度な技術を必要とす
るばかりでなく、コストアップになるなどの問題点を有
する。

（発明の概要）本発明者らは、熱可塑性樹脂複合材中に分散された非連
続相を構成する熱可塑性樹脂を微細化すべく種々検討し
た結果、本発明に到ったものである。すなわち、連続相
を形成した熱可塑性樹脂（ａ）と、該熱可塑性樹脂（ａ
）内で非連続相を形成した熱可塑性樹脂（ｂ）とからな
る熱可塑性複合材を、圧延倍率１．５以上に圧延加工し
、非連続相を形成する熱可塑性樹脂（ｂ）粒子を微粒子
化することを特徴とする熱可塑性樹脂複合体の製造方法
を提供するものである。

本発明によれば、容易にしかも確実に非連続相をなす樹
脂が微細化された成形体（シート、フィルムなど）が得
られ、耐衝撃性が向上する。

（発明の詳細な説明）本発明による熱可塑性樹脂機−合材を構成する熱可塑性
樹脂（ａ）と（ｂ）は、一般に成形用材料として用いら
れている熱可塑性樹脂、熱可塑性ニジストマー、あるい
はこれ等とニジストマーを用いることができる。

具体的には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、ポリア
ミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ふっ素樹脂
、ポリエステル、ポリエーテル、ポリチオエーテル、ポ
リウレタン、ポリブタジェン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩
化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリイミド、及
びこれらの共重合体、アクリロニトリルブタジェンスチ
レン樹脂、アクリロニトリルスチレン樹脂、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
フェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポ
リエーテルイミド、ボリサルフオン、ボリアリレート、
ポリエーテルケトン、ポリエーテルケトンオン、ポリア
ミドイミドなどを挙げることができる。

これ等の樹脂ないしエラストマーを２種以上組合せて熱
可塑性樹脂（ａ）と熱可塑性樹脂（ｂ）とする。

いずれが熱可塑性樹脂（ａ）となるかは、組合された樹
脂ないしニジストマー０種類と量比によって定まり、目
的に応じて任意に選択し得るが、耐油性等の物性の面か
ら、結晶性樹脂を熱可塑性樹脂（ａ）とし、非品性樹脂
を熱可塑性樹脂（ｂ）とするのが望ましい。

分散相の形態が圧延によってどのように変化するかは、
連続相及び分散相を形成する材料の特性の相対的なバラ
ンスで決るものであり、分散相の材料の圧延条件下での
強度（弾性率）が低く、伸度の低い場合に微細化される
傾向にある。非品性樹脂を分散相に用いるときには、一
般にガラス転移点以下の温度では伸度はほぼ一定の低い
値を示すので、弾性率の小さい樹脂を選択して高温側で
圧延することによって微細化することができる。

特に熱可塑性樹脂（ａ）として、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリオキシメチ
レン、ポリフェニレンサルファイドが好ましく、熱可塑
性樹脂（ｂ）としては、ポリフェニレンエーテル、ポリ
カーボネート、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリメチ
ルメタアクリレート、ポリスチレン、変性ポリスチレン
、を用いることが好ましい。

これらの熱可塑性樹脂２種類以上と、必要に応じて無機
の充填材、ガラス繊維、有機繊維、カーボンファイバー
等の強化材、増量材、種々の安定剤、エラストマー、相
溶化剤、顔料などを添加し、溶融混合又は溶剤を用いて
溶解混合する。溶融混合は、ロール混練機、押出混練機
、パンバリミキサー、又は各種の混練機を用いて混合す
る。溶融混合したものは、完全に冷却する前に圧延加工
する方が工程上からも好ましいが、さらに圧縮成形、押
出成形、射出成形、カレンダー成形などにより、シート
、フィルム及び目的の成形体に賦形してもさしつかえな
い。溶解混合したものは、流延法等によりシート、フィ
ルム等の成形体を得る。

こうして得られた熱可塑性複合材は圧延加工される。

圧延加工は、ロール圧延機による圧延加工が一般的であ
るが、棒状や異形の成形体では鍛造、転造、押し出しな
どの加工機械を用いた圧延加工が適する。圧延による圧
延倍率は１．５以上がよい。

好ましくは２〜１０が適当である。圧延倍率が小さく、
１．５よや小さい値では、圧延が不充分なため分散して
いる熱可塑性樹脂の微細化が計れない。

本発明において、圧延倍率とは、シート、フィルム等板
状の場合には、圧延倍率＝（圧延前の厚み）÷（圧延後の厚み）で表わ
される。

また、プロファイルの場合には、圧延倍率＝（圧延前の厚み方向外寸） ÷（圧延後の厚み方向外寸）で表わされる。

圧延加工は、予め加熱するか、溶融混線機から直結して
実施すると効果的である。

圧延は、連続相をなす熱可塑性樹脂（ａ）のガラス転移
点又は溶融温度より若干低い温度で実施するのが好まし
い。好ましくは、ガラス転移点又は溶融温度より、１０
〜９０℃、更に好ましくは１０〜５０℃程度低い温度が
適当である。常温で圧延加工してもさしつかえないが高
い圧延圧力を必要とする。加熱温度が高すぎる（溶融温
度より高い）と微細化の効果は少ない。圧延加工により
、非連続相をなす粒子の大きさは、その径が、実にＶ２
〜１／１ｏ　　に微細化石れる。

一般に、熱可塑性複合材料は、分散している非連続相の
粒子径が２μｍ以下のときに、ブレンドの効果が発揮さ
れる。従って、圧延加工前の状態で非連続相を構成する
熱可塑性樹脂（ｂ）の平均粒径は、２０μｍ以下が好ま
しい。

本発明において平均粒径は、重量平均値を表わす。また
、粒径は電子顕微鏡によって測定することができる。

こうして得られた熱可塑性樹脂複合体は、シート、フィ
ルム等の場合は直接に使用することができ、また、深絞
り、プレス加工等によって賦形して用いることもできる
。

次に実施例及び比較例を用いて本発明を説明する。なお
、実施例及び比較例に用いた装置は下記のものを使用し
た。

ロール圧延機　関西ロール■製、８′×２４′直列２Ｂ
カレンダー溶融混線ミル　東洋精機製、ラボ・プラストミル粉　砕
　機　　束亜機絨製作所製圧縮成形機　　神藤金１属工業所製、出カニ　３７　Ｔａｎ　　最大使用圧カニ　２１０　ｋ
；ｌ　／　ｃＮｌ射出成形機　　毛根製作所Ｉｓ！　　Ｍ４０Ａ−３Ｔ押
し出し機　　サーモプラスチック■製　ベン）Ｗ４０’
Ｌ／Ｄ＝２８アイゾツト衝撃試験機　東洋精機製走査型電子顕微鎖　日立製作所製、Ｉ−ＩＨ３−２Ｒ実
施例１ポリフェニレンエーテル（ポリ−２，６−シメチルー１
．４−フェニレンエーテル、三菱油化製、クロロホルム
中３０℃の極限粘度０．４８　ｄｉ／　ｆ）４０Ｍ　（
１％　、ポリエチレンテレフタレート（り２しＫＬ−２
３６Ｒ’Ｂ　）　５０重量％、及び相溶化剤としてスチ
レン−グリシジルメタクリレート共重合体（グリシジル
メタクリレート含量１０重量％）１０重ａ％を混合し、
溶融混線ミルを用いて２８０℃の温度で６分間溶融混練
した。溶＠混、練して得られた、熱可塑性樹脂複合体を
粉砕機を用いて粉砕しベレット状にした後、圧縮成形機
を用いて、２７０℃の温度で成形し６−厚みのシートを
得た、得られた熱可塑性樹脂複合シートを走査型電子顕
微鏡によ秒観察したところポリエチレンテレフタレート
が連続相を構成し、ポリフェニレンエーテルが非連続相
を構成していた。また相溶化剤はポリフェニレンエーテ
ル内に分布していると推定てれた。非連続相は、はぼ球
形の形状をもった分散で、平均粒径は、約２．０μｍで
あった。

このシートの曲げ弾性率は、２０，４００　ｋｇ／ｃＩ
ｌ。

アイゾツト（ノツチ付き）衝撃強度は１．５却−ｃｍ／
ｄであった。

得られたシートを、２２０℃雰囲気下に１重分間放置し
た後、ロール圧延機を用いて、３ＩｌＩＩ厚みのシート
に圧延（たて方向）シ、さらに、これと直角方向に圧延
（よこ方向）して２閣厚みのシートを得た。このときロ
ールの表面温度ば１５０’Ｃに保持した。

得られた、圧延シートの非連続相をなすポリフェニレン
エーテルは、走査型電子顕微鏡による観察によると微粒
子化されている。平均粒径は約０．５μｍであった。ま
たこのシートの曲げ弾性率は、２５，３００　ｋ’ｉ／
ｄ、アイゾツト（ノツチ付き）衝撃強度は、３５１４−
ｃｍ／−と大巾に向上していることが確認された。

実施例２ポリフェニレンエーテル（実施例１と同じ）２５重’ｎ
　％ｚ　ポリプロピレン（三菱ポリプロ、ＭＡ−６）２
５重量％、及び相溶化剤として、スチレン−無水マレイ
ン酸共重合体（無水マレイン酸含量８重ｆｉｔ％）２５
重量％とポリプロピレン変性体（ポリプロピレンに無水
マレイン酸を２重量％グラフト）２５重量％とを混合し
、溶融混線ミルを用いて２８０℃の温度で６分間溶融混
練した。溶融混練して得られた、熱可塑性樹脂複合体を
粉砕機を用いて粉砕しベレット状にした後、圧縮成形機
を用いて、２１０℃の温度で成形し６簡厚みのシートを
得た。

得られたシートを走査型電子顕微鏡を用いて分散形態を
観察したところ、ポリプロピレンが連続相を構成し、ポ
リフェニレンエーテルが非連続相を構成していた。また
相溶化剤は、ポリフェニレンエーテルの内部及び界面に
分布していると推定された。非連続相は、平均粒通約５
μｍの球形近い形状であった。

このシートの曲げ弾性率は、１７２００に９／ｄ、アイ
ゾツト（ノツチ付き）衝撃強度は２．２〜・ｍ／−であ
った。

得られたシートを、１４０″Ｃ雰囲気下に、１０分間放
置した後、ロール圧延機を用いて３ｍ厚みのシートに圧
延（たて方向）シ、さらにこれと直角方向に圧延（よこ
方向）して２掴厚みのシートを得た。このときロールの
表面温度は、１００℃に保持した。

得られた圧延シートの非連続相をなすポリフェニレンエ
ーテルは、走査型電子顕微鏡による観察によると微粒子
化され、平均粒通約１．５μｍとなった。このシートを
粉砕しベレット状とした後、射出成形機を用いて３慣厚
みのシートを得た。このシートを走査型電子顕微鏡によ
し形態を観察したところ、ポリフェニレンエーテルより
なる非連続相の平均粒径は、約１．５μｍで射出成形前
の平均粒径と同等であった。またこの成形品の曲げ弾性
率は、１　ａ、ｏ　ｏ　ｏ　ＡＹ／ｉ、アイゾツト（ノ
ツチ付き）衝撃強度は３．５４・α／ｄであった。

実施例３ポリプロピレン（実施例２と同じ）７０重ａ％とポリカ
ーボネート（三菱瓦斯化学、Ｓ−３０００）３０重ご％
を混合し、押し出し混線しベレット状の熱可塑性樹脂複
合体材料を得た。これを射出成形機を用いて、４雪厚み
のシートを得た。

得られたシートの曲げ弾性率は、１５，８０（１／洲、
アイゾツト（ノツチ付′ｔり衝撃値は１．５却・ｃｍ　
／　ａｌｌであった。また走査型電子顕微鏡により分散
形態を観察した結果、ポリプロピレンが連続相を構成し
、ポリカーボネートが非連続相を構成しており、非連続
相は、平均粒通約１０μｍの球形の形態をしていた。

このシートを、１４０℃雰囲気下に１０分間放置した後
、ロール圧延機を用いて、２瓢厚みのシートに圧延（た
て方向）シ、さらに、これと直角方向に圧延（よこ方向
）して１鰭厚みのシートを得た。このシートを走査型電
子顕微鏡で、非連続相の形態を観察したところ、平均粒
径が約２μｍに微粒子化していることが確認でれた。ま
た、このシートの曲げ弾性率は、１９，６０　ｏｋｇ／
祠、アイゾツト（ノツチ付き）衝撃強度は、６０ｋｙ−
α／−以上で大巾に向上している。

実施例４ポリプロピレン（実施例２と同じ）３０重量％と、ポリ
カーボネート（実施例３と同じ）７０重ｉ％を混合し、
押し出し機を用いて混線しベレット状の熱可塑性樹脂複
合材料を得た。これを射出成形機を用いて４ｍ厚みのシ
ートを得た。

得られたシートの曲げ弾性率は、１９，０ＯＯＡ−５１
／−、アイゾツト（ノツチ付き）衝撃強度は２．５４−
儒／−であった。走査型電子顕微鏡により分散形態を観
察したところ、ポリカーボネートが連続相を構成し、ポ
リプロピレンが非連続相を構成し、非連続相をなす分散
粒子径は約１０μｍでほぼ球形に近い形状をしていた。

このシートを、１６５℃雰囲気下に１０分間放置した後
、ロール圧延機を用いて２１１Ｉｍ厚みのシートに圧延
（たて方向）シ、さらにこれと直角方向に圧延（よこ方
向）して１謳厚みのシートを得た。

このときロールの表面温度は、１４０℃に保持した。ま
たシート表面に若干の波打ちが生じたため圧縮成形機下
で冷却した。

得られた圧延シートを、走査型電子顕微鏡を用いて、分
散形態を観察したところ、非連続相をなす分散粒子の平
均粒子径は約２．５μｍであった。

またこのシートの曲げ弾性率は２２，３００　ｋｇ／ｃ
ｄで、アイゾツト（ノツチ付き）衝撃強度は、２５Ａｙ
　−ｃｍ　／　ｃｄで、力学的物性が大巾に向上してい
ることが確認された。

比較例１ポリフェニレンエーテル（実施例１と同じ）４５ｍ１％
とポリエチレンテレフタレート（実施例１と同じ）５５
重量％を混合し、実施例１と同様の条件で溶融混練し、
さらに粉砕機を用いて粉砕しベレット状にした後、圧縮
成形機を用いて、実施２、ぎ例１と同様の条件＋４−厚みのシートを得た。

得られた熱可塑性樹脂複合シートを、走査型電子顕微鏡
により観察したところ、ポリエチレンテレフタレートが
連続相を構成し、ポリフェニレンエーテルが非連続相を
構成していた。非連続相は、はぼ球形の形状をもった分
散であったが、平均粒径は、約’／Ｄμｍであった。

このシートの曲げ弾性率は、１８，００　ｏｋｇ／ｄｉ
、アイゾツト（ノツチ付き）衝撃強度は、１．ＯＡ？−
ｃｍ　／　ｄであった。

このシートを、実施例１と同じ装置を用い同様の条件で
圧延加工し、２簡厚みの圧延シートを得た。

得られた圧延シートを走査型電子顕微鏡により観察した
ところ、非連続相をなすポリフェニレンこのシートの曲
げ弾性率は、１９０００Ａｆ／ｉと若干の上昇があった
もののアイゾツト（ノツチ付き）衝撃強度は、１．Ｏ＃
・ｃｒｎ／ｅ＋４以下であった。

力学的特性の大巾な向上は見られず、物性の低下がある
。

特許出願人　　三菱油化株式会社代理人　弁理士　長　谷　正　久（ほか１名）

Claims

【特許請求の範囲】

連続相を形成した熱可塑性樹脂（ａ）と、該熱可塑性樹
脂（ａ）内で非連続相を形成した熱可塑性樹脂（ｂ）と
からなる熱可塑性複合材を、圧延倍率１．５以上に圧延
加工し、非連続相を形成する熱可塑性樹脂（ｂ）粒子を
微粒子化することを特徴とする熱可塑性樹脂複合体の製
造方法。