JPH02218724A - スチレン系樹脂延伸成形体及びその製造方法 - Google Patents

スチレン系樹脂延伸成形体及びその製造方法

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JPH02218724A
JPH02218724A JP63244581A JP24458188A JPH02218724A JP H02218724 A JPH02218724 A JP H02218724A JP 63244581 A JP63244581 A JP 63244581A JP 24458188 A JP24458188 A JP 24458188A JP H02218724 A JPH02218724 A JP H02218724A
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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】 〔産業上の利用分野] 本発明はスチレン系樹脂延伸成形体とその製造方法に関
し、詳しくはスチレン系樹脂のもつ透明性、高弾性率、
電気特性を保持しながら、力学的強度の優れたスチレン
系樹脂延伸成形体ならびにその効率のよい製造方法に関
する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕従来、
スチレン系重合体としては、ラジカル重合による立体規
則性がアタクチック構造のものが−71に使用されてい
る。しかし、このようなスチレン系重合体は、延伸によ
る物性の改善は期待できない。一方、立体規則性がアイ
ソタクチック構造のスチレン系重合体も知られており、
これを延伸することも試みられているc高分子化学21
゜206 (1964))が、このスチレン系重合体は
結晶化速度が遅く、しかも結晶構造が螺旋状であること
から、本質的に充分な延伸効果を得ることはできない。
ところで、本発明者らのグループは、先般、主としてシ
ンジオタクチック構造を有するスチレン系重合体を延伸
してフィルム状成形体を得る方法を提案した(特願昭6
3−3847号、同63−4921号明細書)。
上記特願昭63−3847号明細書で提案したように、
主としてシンジオタクチック構造を有するスチレン系重
合体(以下、SPSと称する)は、延伸により優れた透
明性、高い弾性率を有する延伸成形体となる。しかしな
がら、この延伸成形体は、力学的強度において、延伸さ
れたポリエステルフィルムやポリアミドフィルムに比べ
て小さいという欠点がある。そのため、力学的強度を改
良するために、SPSと他樹脂とをブレンドする工夫を
試みた(特願昭63−4921号明細書)。
この明細書には、ポリフェニレンエーテル(以下、PP
Eと称する)とのブレンドの延伸成形体を開示したが、
その後、さらに検討した結果、PPEの分子量が小さい
ため、延伸成形体の力学的強度がなお不充分であること
が判った。
そこで、本発明者らは、さらに力学的強度の優れたS 
P S/P P Eブレンドの延伸成形体を開発すべく
鋭意研究を重ねた。
その結果、上述の手法では、延伸時の条件が、該ブレン
ド物の強度を向上させるのに必ずしも充分でないことが
判った。つまり、SPSとPPEは、全ブレンド組成で
相溶し、ブレンド物のガラス転移温度は、SPSのガラ
ス転移温度とPPEのガラス転移温度の間で組成に対し
て連続的に変化する。そのため、延伸に適する温度もブ
レンド組成により変化するので、延伸時の温度をブレン
ド組成に応じて変化させる必要があることを見出した0
本発明は、かかる知見に基いて完成したものである。
〔課題を解決するための手段〕
すなわち本発明は、(A)主としてシンジオタクチック
構造を有するスチレン系重合体10〜98重量%及び (B)30℃のクロロホルム中での固有粘度が0.28
a/g以上であるポリフェニレンエーテル90〜2重量
%を主成分とする組成物を延伸してなるスチレン系樹脂
延伸成形体を提供するものである。また、本発明は、上
記(A)及び(B)成分を主体とする組成物を加熱・溶
融した後、組成物のガラス転移温度以下に冷却して原反
シートとし、次いで、該シートを組成物のガラス転移温
度以上かつ融点以下の温度に加熱して延伸処理すること
を特徴とするスチレン系樹脂延伸成形体の製造方法を提
供するものである。
本発明の延伸成形体の材料であるスチレン系樹脂組成物
は、上記(A)及び(B)成分を主成分とするものであ
る。ここで(A)成分は、主としてシンジオタクチック
構造を有するスチレン系樹脂であるが、この主としてシ
ンジオタクチック構造とは、立体化学構造が主としてシ
ンジオタクチック構造、即ち炭素−炭素結合から形成さ
れる主鎖に対して側鎖であるフェニル基や置換フェニル
基が交互に反対方向に位置する立体構造を有するもので
あり、そのタフティシティ−は同位体炭素による核磁気
共鳴法(13C−NMR法)により定量される。 13
C−NMR法により測定されるタフティシティ−は、連
続する複数個の構成単位の存在割合、例えば2個の場合
はダイアツド、3個の場合はトリアット、5個の場合は
ペンタッドによって示すことができるが、本発明に言う
主としてシンジオタクチック構造を有するスチレン系重
合体とは、通常はダイアツドで75%以上、好ましくは
85%以上、若しくはペンタッド(ラセミペンタッド)
で30%以上、好ましくは50%以上のシンジオタクテ
イシテイ−を有するポリスチレン、ポリ(アルキルスチ
レン)、ポリ(ハロゲン化スチレン)、ポリ(アルコキ
シスチレン)、ポリ(ビニル安息香酸エステル)および
これらの混合物、あるいはこれらを主成分とする共重合
体を指称する。なお、ここでポリ(アルキルスチレン)
としては、ポリ(メチルスチレン)、ポリ(エチルスチ
レン)、ポリ(イソプロピルスチレン)、ポリ(ターシ
ャリ−ブチルスチレン)などがあり、ポリ(ハロゲン化
スチレン)としては、ポリ(クロロスチレン)、ポリ(
ブロモスチレン)、ポリ(フルオロスチレン)などがあ
る。また、ポリ(アルコキシスチレン)としては、ポリ
(メトキシスチレン)2ポリ(エトキシスチレン)など
がある。これらのうち特に好ましいスチレン系重合体と
しては、ポリスチレン、ポリ(p−メチルスチレン)、
ポリ(m−メチルスチレン)、ポリ(p−ターシャリ−
ブチルスチレン)、ポリ(p−クロロスチレン)、ポリ
(m−クロロスチレン)。
ポリ(p−フルオロスチレン)、更にはスチレンとp−
メチルスチレンとの共重合体をあげることができる(特
開昭62−187708号公報)。
また(A)成分であるこのスチレン系樹脂は、分子量に
ついて特に制限はないが、重量平均分子量が10.00
0以上のものが好ましく、とりわけ50,000以上の
ものが最適である。ここで重量平均分子量が10,00
0未満であると、延伸が充分にできない。さらに、分子
量分布についてもその広狭は制約がなく、様々なものを
充当することが可能である。なお、この主としてシンジ
オタクチック構造を有するスチレン系重合体は融点が1
60〜310℃であって、従来のアククチツク構造のス
チレン系重合体に比べて耐熱性が格段に優れている。
このような主としてシンジオタクチック構造を有するス
チレン系樹脂は、例えば不活性炭化水素溶媒中または溶
媒の不存在下に、チタン化合物及び水とトリアルキルア
ルミニウムの縮合生成物を触媒として、スチレン系単量
体(上記スチレン系重合体に対応する単量体)を重合す
ることにより製造することができる(特開昭62−18
7708号公報)。
一方、本発明に用いる(B)成分は、下記の一般式で表
わされるものである。
〔式中、R1及びR2は、同−又は異なる炭素数1〜6
個のアルキル基、炭素数6〜8個のアリール基、ハロゲ
ン原子又は水素原子を示し、nは50〜500、好まし
くは100〜450の整数を示す。〕 このようなポリフェニレンエーテル樹脂の具体例として
は、ポリ(2,6−シメチルー1.4−フェニレン)エ
ーテル;ポリ(2,6−ダニチル−1,4−フエニレン
)エーテル;ポリ(2−メチル−6−ニチルー1.4−
)ユニしン)エーテル;ポリ(2−メチル−6−イツブ
ロビルー1゜4−フェニレン)エーテル;ポリ(2−メ
チル−1,4−)ユニしン)エーテル;ポリ(2,6−
ジクロロ−1,4−フェニレン)エーテル;ポリ(2−
エチル−6−ブロモ−1,4−フェニレン)エーテル;
ポリ(2−フェニル−1,4−)ユニしン)エーテル等
があげられる。これらのうち、ポリ(2,6−シメチル
ー1.4−フェニレン)エーテルが特に好適である。本
発明に用いられるポリフェニレンエーテル樹脂(PPE
)は、30℃のクロロホルム中での固有粘度が0.28
dl/g以上であることを必要とし、好ましくは0.3
〜o、66dl/gである。ここで固有粘度が0.28
a/g未満であると、力学的物性が不足し、耐溶剤性が
不充分となる。
本発明に用いる樹脂組成物は、上記(A)成分及び(B
)成分を主成分とするものであり、両者の配合割合は、
(A)成分lO%〜98重四%。
好ましくは20〜95重量%、さらに好ましくは30〜
90重量%と(B)成分90〜2重量%。
好ましくは80〜5重量%、さらに好ましくは70〜1
0i量%である。(A)成分が10重量%未満であると
、成形性が悪くなり、延伸成形体の原反を成形すること
が著しく困難となる。また、(A)成分が・98重量%
を超えると、PPEをブレンドした改質効果がほとんど
見られない。
本発明に用いる組成物は、上記の(A)、(B)成分か
らなるものであるが、本発明の目的を阻害しない限り、
各種の無機質充填剤、添加剤あるいはその他の合成樹脂
を必要に応じて配合することができる。ここで無機質充
填剤としては、例えばガラス繊維、ガラスピーズ、ガラ
スフレーク、炭素繊維、カーボンブラック、硝酸カルシ
ウム、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、酸化チタン
アルミナ、シリカ、アスベストタルク、クレーマイカ、
石英粉、金属粉等が挙げられる。また、前記添加剤とし
ては、例えば亜リン酸エステル系。
リン酸エステル系の酸化防止剤、ベンゾトリアゾール系
、ベンゾフェノン系の紫外線吸収剤、脂肪族カルボン酸
エステル系、パラフィン系の外部滑剤、常用の難燃化剤
、核剤、離型剤、帯電防止剤。
着色剤等が挙げられる。その他の合成樹脂としては、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、AS樹脂
、ABS樹脂、ポリメチルメタクリレート等の各樹脂を
挙げることができる。
本発明に用いる組成物は、上記の(A)、(B)成分及
び各種の所望成分をブレンドすることによって得られ、
そのブレンド方法には特に制限はないが、溶融ブレンド
が好ましい。このとき、溶融ブレンドは、前述の(A)
成分であるスチレン系樹脂(SPS)の融点以上で、か
つSPS及び(B)成分であるPPEを劣化させない温
度で行うべきである。すなわち、270〜320℃で溶
融ブレンドするのが好ましい。またSPS及びPPEの
熱による劣化を防止するため、組成物に適当な酸化防止
剤を添加することが好ましい。
本発明の方法では、上述の(A)、 (B)成分、ある
いはこれに他の成分を適量ブレンドしたものを成形素材
として、これを通常はまず押出成形やカレンダー成形、
あるいはブロー成形、ブロー延伸成形の場合にはさらに
射出成形等により成形して、延伸用原反シート(フィル
ムまたは予備成形体)とする。この成形にあっては、上
記成形素材の加熱溶融したものを各種成形機にて所定形
状に成形するのが一般的であるが、成形素材を加熱溶融
させずに、軟化した状態で成形してもよい。ここで成形
素材の溶融温度は、通常は270〜320℃である。温
度が高すぎると成形素材が分解するなどの問題が生じ好
ましくない。また、ここで成形する原反シートの厚さは
任意に選定すればよいが、一般には5W以下、好ましく
は3ff111〜20μmの範囲で適宜定めればよい。
厚さが5mmを超えるものでは、内部の結晶化が進みシ
ートが白濁する場合がある。原反シート(フィルム)の
結晶化度は、20%以下、好ましくは10%以下、さら
に好ましくは5%以下である。
なお、本発明の方法では、なるべ(結晶化度の低い原反
シートを製造するため、加熱溶融した上記の成形素材を
成形時に急冷する。冷却は、組成物のガラス転移温度よ
りも低い温度で行うべきである。好ましくは、該組成物
のガラス転移温度よりも20℃以上低い冷却温度、さら
に好ましくは40℃以上低い冷却温度で速やかに冷却す
る。また、急冷速度は50〜b 〜5℃/秒と・する。
本発明の方法では、このように得られた非晶原反を、延
伸可能な温度に加熱する。このときの温度は、該組成物
のガラス転移温度以上で、かつ融点以下の範囲に設定す
る必要がある。
さらに本発明の方法にしたがえば、このように延伸に適
切な温度に加熱した原反シートを一軸あるいは二軸に延
伸する。−軸延伸の場合は延伸方向に゛1.5倍以上の
延伸倍率で延伸すべきである。
延伸倍率が1.5倍より小さいと、強度、耐熱性が不充
分となる。また二軸延伸の場合は、それぞれの延伸方向
(二軸方向)に1.2倍以上の延伸倍率で延伸すべきで
ある。延伸倍率が小さすぎると、得られる延伸成形体の
強度、耐熱性が不充分となる。なお、上記二軸延伸の場
合は縦方向及び横方向に同時に延伸してもよいが、任意
の順序で逐次延伸してもよい。
また本発明の方法では、特に二軸延伸を行う場合には、
上述の成形素材を、原反シートまたは予備成形体とする
ことなく、加熱・・溶融した後、ただちに融点以下の温
度で延伸処理する直接インフレーション成形あるいは延
伸ブロー成形することによっても、二軸延伸成形体(二
軸延伸フィルムなど)とすることができる。このインフ
レーション成形あるいは延伸ブロー成形による場合には
、加熱溶融時の樹脂温度を融点よりも20℃以上高くす
ることが、メルトワラクチ+−9肌荒れ等を防ぐ上で有
効であるが、あまり高すぎると成形の際の急冷が困難に
なり、緩慢冷却となって一部が結晶化して白濁するおそ
れがあるため、280〜300℃の範囲に設定すること
が好ましい、さらに、延伸温度は融点より5〜i o 
o ’c低い温度、好ましくは融点より10〜50゛C
程度低い温度であればよい。延伸ブロー成形に際しては
、延伸前のプリフォーム(予備成形体)はホットパリソ
ン。
コールドパリソンのいずれでもよい。また、このインフ
レーション成形あるいは延伸ブロー成形にあたって、ブ
ローアツプ比を小さくすれば、−軸延伸も可能である。
本発明の方法にしたがって、−軸延伸あるいは二軸延伸
を行えば、耐熱性、耐溶剤性、電気絶縁性のすぐれた延
伸成形体が得られる。また、高温時の寸法安定性、耐熱
性、フィルム面内の強度バランスが要求される場合など
には、さらに熱固定を行うことが好ましい、熱固定は、
通常行われている方法で行うことができるが、この延伸
成形体を緊張下でlOO″C以上(好ましくは該組成物
のガラス転移温度以上)、融点以下で行う。100℃以
下での熱固定では、フィルムの物性は、改良されず、融
点以上では、フィルムは溶融してしまう、熱固定は通常
5秒〜100時間、好ましくは10秒〜10時間行う。
また、この熱固定はアルゴンガス、窒素ガスなどの不活
性ガス雰囲気下で行うことが好ましい、この熱固定によ
り、延伸成形体の耐熱性や寸法安定性等が一層向上する
〔実施例〕
次に、本発明を実施例及び比較例によりさらに詳しく説
明する。
参考例■(シンジオタクチック構造を有するポリスチレ
ンの製造) 反応容器に、溶媒としてトルエン2iと触媒成分として
シクロペンタジェニルチタニウムトリクロライド1ミリ
モルおよびメチルアルミノキサンをアルミニウム原子と
して0.8モル加え、20℃においてこれにスチレン3
.6fを加え、1時間重合反応を行なった。
反応終了後、生成物を塩酸−メタノール混合液で洗浄し
、触媒成分を分解除去した。ついで乾燥し、スチレン系
重合体(ポリスチレン)330gを得た。次に、この重
合体をメチルエチルケトンを溶媒としてソックスレー抽
出し、抽出残分95tit%を得た。この重合体の重量
平均分子量は290.000、数平均分子量は158,
000であり、融点は270℃であった。また、この重
合体は同位体炭素の核磁気共鳴(13C−NMR)によ
る分析から、シンジオタクチック構造に基因する1 4
5.35ppmに吸収が認められ、そのピーク面積から
算出したペンタッドでのシンジオタクテイシテイ−は9
6%であった。
実施例1 上記参考例1で得られたポリスチレン95重量%に対し
、固有粘度が0.32d/gのポリ(2゜6−シメチル
ー1.4−)ユニレン)エーテルを5重量%ブレンドし
た。このとき、全樹脂量に対して、酸化防止剤として、
(2,6−ジーt−ブチルメチルフェニル)ペンタエリ
スリトールジホスファイト(商品名: PEP−36,
アデカ・アーガス化学■製)0.7重量部及びテトラキ
ス〔メチレン(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキ
シフェニル)−プロピオネートコメタン(商品名:rr
ganox  1010.日本チバガイギー社製)0.
1重量部を添加した。得られた組成物のガラス転移温度
は96℃であった。
次いで、得られた組成物を300℃の温度で溶融してプ
レス成形し、次いで30秒間で25℃まで急冷し、厚さ
300μmの透明な原反を得た。
得られた原反をテーブルテンター中で120℃で5分間
予熱し、−軸方向に4倍延伸した。
得られたフィルムの物性を第1表に示す。
実施例2 実施例1で得られた原反を一軸方向に2倍延伸した以外
は、実施例1と同様に実施した。
得られたフィルムの物性を第1表に示す。
実施例3 実施例1で得られた延伸フィルムを、250℃で30秒
間緊張下で熱固定した。得られたフィルムの物性を第1
表に示す。
比較例1 実施例1で使用した未延伸の原反の物性を第1表に示す
比較例2 実施例1で使用した原反をテーブルテンター内でガラス
転移温度以下の90℃で5分間予熱して延伸しようとし
たが、延伸ができなかった。
比較例3 spsの量を99重量%、PPEO量を1重量%とじた
以外は、実施例1と同様にして組成物を調製した。得ら
れた組成物を300”Cの温度で溶融成形し、次いで2
5℃に急冷して厚さ300μmの透明な原反を得た。得
られた原反をテーブルテンター中で120℃で5分間予
熱し、次いで一軸方向に4倍延伸した。得られたフィル
ムの物性を第1表に示す。
実施例4 SPSとPPEの組成比を80重量%/20重量%とじ
た以外は、実施例1と同様にして延伸フィルムを作製し
た。得られたフィルムの物性を第1表に示す。
比較例4 PPEとして、固有粘度0.2 dfl/ gのものを
使用した以外は、実施例4と同様にして延伸フィルムを
作製した。得られたフィルムの物性を第1表に示す。
実施例5 実施例4で使用した原反を用いてテーブルテンター内で
120 ’Cで30秒間予熱し、3.5 X3.5倍に
二軸延伸した。得られたフィルムの物性を第1表に示す
実施例6 実施例5で得られたフィルムを250℃で30秒間緊張
下で熱固定した。得られたフィルムの物性を第1表に示
す。
比較例5 実施例4において延伸する前の原反の物性を第1表に示
す。
参考例2(シンジオタクチック構造を有するポリスチレ
ンの製造) 反応容器に、反応溶媒としてトルエン22と触媒成分と
してテトラエトキシチタン5ミリモルおよびメチルアル
ミノキサンをアルミニウム原子として500ミリモル加
え、50″Cにおいてこれにスチレン15fを加え、4
時間重合反応を行なった。
反応終了後、生成物を塩酸−メタノール混合液で洗浄し
、触媒成分を分解除去した。次いで乾燥し、スチレン系
重合体(ポリスチレン)2.5kgを得た。次に、この
重合体をメチルエチルケトンを溶媒としてソックスレー
抽出し、抽出残分95重量%を得た。このものの重量平
均分子量はs o o、o o oであった。また、こ
の重合体は、I)C−NMRによる分析(溶媒;1.2
−ジクロロベンゼン)から、シンジオタクチック構造に
基因する145.35ppmに吸収が認められ、そのピ
ーク面積から算出したラセミペンタッドでのシンジオタ
クテイシテイ−は96%であった。
実施例7 参考例2で得られたSPSと、固有粘度0.49di/
gのポリ(2,6−シメチルー1.4−フェニレン)エ
ーテル(OEMポリマー■製)とを50重量%150重
量%でブレンドした。酸化防止剤は実施例1と同量添加
した。該組成物を300℃で溶融し、プレス成形した。
次いで、表面温度25℃の冷却ロールで急冷して厚さ3
00μmの透明な原反を作製した。得られた原反をテー
ブルテンター内で170℃で5分間予熱し、3.5×3
.5倍に二軸延伸してフィルムを得た。得られたフィル
ムの物性を第1表に示す。
実施例8 参考例2で得られたSPSと実施例7と同じPPEを1
5重量%/85重量%の比率でブレンドした。酸化防止
剤は実施例1と同量添加した。該組成物を300℃で溶
融し、プレス成形し、次いで25℃に急冷して、厚さ3
00μmの原反を得た。
得られた原反をテーブルテンター中で190℃で30秒
間予熱し、3.5 X3.5倍に二軸延伸してフィルム
を得た。得られたフィルムの物性を第1表に示す。
比較例6 参考例2で得られたSPSと実施例7と同にPPEを5
重量%/95重量%の比率でブレンドした。酸化防止剤
は実施例1.と同量添加した。該組成物を300℃で溶
融し、プレス成形し、次いで25℃に急冷したが、試料
がプレス仮に強く粘着し、原反を得ることができなかっ
た。
(以下余白) 〔発明の効果〕 以上の如く、本発明によるスチレン系樹脂とポリフェニ
レンエーテル樹脂とからなるスチレン系樹脂組成物の延
伸成形体は、SPSの持つ透明性。
高弾性率、電気特性を保持しながら優れた力学的強度を
有する。
したがって、本発明の延伸成形体は、フレキシブルプリ
ント基板用フィルム、封止フィルムなどの電気分野用フ
ィルム、およびホットスタンピング用、装飾用、その他
の一般の産業用フィルムにおいて有効な利用が期待され
る。
特許出願人  出光興産株式会社 代理人 弁理士 大 谷   保1 手続補正四(自発) 平成元年9月26日

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(A)主としてシンジオタクチック構造を有する
    スチレン系重合体10〜98重量%及び(B)30℃の
    クロロホルム中での固有粘度が0.28dl/g以上で
    あるポリフェニレンエーテル90〜2重量%を主成分と
    する組成物を延伸してなるスチレン系樹脂延伸成形体。
  2. (2)延伸倍率が一軸延伸で1.5倍以上あるいは二軸
    延伸で縦横にそれぞれ1.2倍以上である請求項1記載
    の延伸成形体。
  3. (3)請求項1記載の組成物を加熱・溶融した後、組成
    物のガラス転移温度以下に冷却して原反シートとし、次
    いで、該シートを組成物のガラス転移温度以上かつ融点
    以下の温度に加熱して延伸処理することを特徴とするス
    チレン系樹脂延伸成形体の製造方法。
  4. (4)請求項1記載の組成物を加熱・溶融した後、ただ
    ちに、融点より5〜100℃低い温度で延伸処理するこ
    とを特徴とするスチレン系樹脂延伸成形体の製造方法。
  5. (5)請求項3記載の成形体を、100℃以上かつ組成
    物の融点以下の温度で熱固定することを特徴とするスチ
    レン系樹脂延伸成形体の製造方法。
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