JPH066664B2 - 耐衝撃性樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は優れた衝撃強度を有し、かつ化学的、熱的性質
にも優れる新規な樹脂組成物に関するものであり、さら
に詳しくはポリアリレートとポリアミドとからなるマト
リクスに対し、エポキシ基含有エチレン系共重合体と酸
無水物含有オレフィン系共重合体の混合物からなる衝撃
強度付与材を添加して得られる樹脂組成物に関するもの
である。

（従来の技術） ポリアリレートとポリアミドとよりなる、あるいはポリ
アリレートとポリアミドとポリエステルとよりなる樹脂
組成物は公知である。例えば特公昭58-50260号公報では
ポリアリレートとポリアミドとポリエステルあるいはポ
リエステルエーテルの３元樹脂組成物の特性が開示され
ている。また特開昭52-100552号公報および52-100553号
公報ではその製造法が開示せられている。特開昭53-943
66号公報ではその難燃化法が開示せられている。

ポリアリレートとポリアミド（必要によってはポリエス
テルあるいはポリエステルエーテルを含む）とよりなる
樹脂組成物は化学的性質に優れしかも耐熱性が著しく高
い。成形性も良好である。

例えばビスフェノールＡと、テレフタル酸およびイソフ
タル酸の混合フタル酸とより得られるポリアリレート30
重量％とポリカプロラクタム50重量％とポリエチレンテ
レフタレート20重量％とよりなる樹脂組成物は優れた耐
有機溶剤性を示し、熱変形温度も160℃と高い。スパイ
ラル成形による流動長もポリアリレート単独に比べ10倍
程度大きくなっている。

このようにかかる樹脂組成物は化学的性質、耐熱性、成
形性に優れ、バランスのとれた成形材料として既に広く
実用に供されている。

しかし当該樹脂組成物の衝撃強度については必ずしも満
足できる値ではない。例えばポリアリレート50重量％と
ポリカプロラクタム50重量％とよりなる樹脂組成物の場
合、アイゾット衝撃強度は７kg・cm／cmである。自動車
用外装部品として用いる場合、アイゾット衝撃強度は少
なくとも20kg・cm／cmは必要である。当該樹脂組成物の
場合、化学的性質、耐熱性、成形性にともに優れるとい
う際立った特長を有することからその衝撃強度を飛躍的
に向上させることによって、その用途を増大せしめるこ
とが各方面から期待されていた。

熱可塑性成形材料の衝撃強度を向上せしめる方法として
はさまざまな手段が提案されているが、中でも活性基を
有する共重合体を添加する方法が代表的である。特に当
該樹脂組成物を形成するマトリクスのようにカルボキシ
ル基やアミノ基を有する場合には特に有効であるとされ
ている。

ところが活性基としてエポキシ基を有する共重合体を当
該樹脂組成物に添加した場合には満足な衝撃強度を得よ
うとすると、多量の配合をする必要があり、結果として
得られる樹脂組成物のゲル化、着色、分解が生じ実用的
でない。また酸無水物を含有する共重合体では多量の配
合を行うと相分離が生じ、成形品の光沢が低下するばか
りでなく、多量添加の場合でも初期の目的の衝撃強度を
得ることができない。このように当該樹脂組成物の他の
優れた特性を維持しつつ衝撃強度を改良する試みはこと
ごとく失敗に終っているのが実情であった。

（発明が解決しようとする問題点） かかる事情に鑑み、本発明の目的はポリアリレートとポ
リアミドとよりなる樹脂組成物の優れた化学的性質、耐
熱性、成形性を損なうことなく衝撃強度を大幅に向上せ
しめることにある。また本発明の他の目的は化学的性
質、耐熱性、成形性、耐衝撃性に優れるとともに良光沢
の成形品を与える成形用材料を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らはかかる目的で鋭意研究を重ねた結果、ポリ
アリレートとポリアミドとよりなるマトリクスに衝撃強
度付与材として、エポキシ基含有エチレン系共重合体と
酸無水物含有オレフィン系共重合体との混合物を添加せ
しめることにより、本発明の目的がことごとく達成され
ることを見い出した。エポキシ基含有エチレン系共重合
体および酸無水物含有オレフィン系共重合体をそれぞれ
単独で用いる場合には満足な衝撃強度が得られず、かえ
ってゲル化、着色、分解あるいは相分離の発生や成形品
表面の光沢の不良等、さまざまな欠点があるにもかかわ
らず、これらを併用して用いる場合には、かかる問題点
もなくしかも衝撃強度がそれぞれ単独に用いた場合以上
に向上することは驚くべきことである。

すなわち本発明はポリアリレート10ないし70重量％とポ
リアミド90ないし30重量％とからなるマトリクスに対
し、耐衝撃付与材として、（Ａ）エチレンと１種以上の
不飽和グリシジル単量体と、１種以上のその他のエチレ
ン系不飽和単量体を共重合して得られるエポキシ基含有
エチレン系共重合体と、（Ｂ）オレフィンまたはオレフ
ィン系共重合体にシス型二重結合を環内に有する脂環式
ジカルボン酸無水物を共重合あるいはグラフト付加して
得られる酸無水物含有オレフィン系共重合体との混合物
を、３ないし30重量％添加して得られる樹脂組成物に関
するものである。

本発明に用いられる芳香族ポリエステル共重合体は、テ
レフタル酸とイソフタル酸またはこれらの機能誘導体の
混合物（ただし、テレフタル酸基とイソフタル酸基のモ
ル比は１対９ないし９対１）と一般式 で表されるビスフェノール類（ただし−Ｘ−は、−０
−，−Ｓ−，−ＳＯ_２−，−ＣＯ−，アルキレン基ある
いはアルキリデン基よりなる群から選ばれ、R₁，R₂，
R₃，R₄，R′₁，R′₂，R′₃，およびR′₄は水素原子、ハ
ロゲン原子および炭化水素からなる群より選ばれる）と
から得られるものである。

上記一般式で示されるかかるビスフェノール類の例とし
ては、4,4′−ジヒドロキシ−ジフェニルエーテル、ビ
ス（４−ヒドロキシ−２−メチルフェニル）−エーテ
ル、ビス（４−ヒドロキシ−３−クロロフェニル）−エ
ーテル、ビス（４−ヒドロキシフェニル）−サルファイ
ド、ビス（４−ヒドロキシフェニル）−スルホン、ビス
（４−ヒドロキシフェニル）−ケトン、ビス（４−ヒド
ロキシフェニル）−メタン、ビス（４−ヒドロキシ−３
−メチルフェニル）−メタン、ビス（４−ヒドロキシ−
3,5−ジクロロフェニル）−メタン、ビス（４−ヒドロ
キシ−3,5−ジブロモフェニル）−メタン、ビス（４−
ヒドロキシ−3,5−ジブロモフェニル）−メタン，ビス
（４−ヒドロキシ−３，５−ジフルオロフェニル）−メ
タン、1,1−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−エタ
ン、2,2−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニ
ル）プロパン、2,2−ビス（４−ヒドロキシ−３−クロ
ロフェニル）−プロパン、2,2−ビス（４−ヒドロキシ
−3,5−ジクロロフェニル）−プロパン、2,2−ビス（４
−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフェニル）−プロパン、
1,1−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ｎ−ブタン、ビ
ス（４−ヒドロキシフェニル）−フェニルメタン、ビス
（４−ヒドロキシフェニル）−ジフェニルメタン、ビス
（４−ヒドロキシフェニル）−４′−メチルフェニルメ
タン、1,1−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−2,2,2,
−トリクロロエタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）
−（４′−クロロフェニル）−メタン、1,1−ビス（４
−ヒドロキシフェニル）−シクロヘキサン、ビス（４−
ヒドロキシフェニル）−シクロヘキシルメタン、2,2−
ビス（４−ヒドロキシナフチル）−プロパン等があげら
れるが、最も一般に製造され代表的なものは、2,2−ビ
ス（４−ヒドロキシフェニル）−プロパンすなわちビス
フェノールＡと呼ばれているものである。もし必要なら
ば前記ビスフェノール類の混合物あるいはビスフェノー
ル類と少量の他の２価の化合物、例えば2,2′−ジヒド
ロキシジフェニル、2,6−ジヒドロキシナフタレンの如
きジヒドロキシナフタレン、ヒドロキノン、ノゾルシノ
ール、2,6−ジヒドロキシクロロベンゼン、2,6−ジヒド
ロキシトルエン、3,6−ジヒドロキシトルエン等の混合
物を使用することができる。

テレフタル酸またはイソフタル酸の機能誘導体とは、こ
れらの酸のジクロライドまたはアルキル、アリール等の
ジエステルである。

本発明に用いられるテレフタル酸またはイソフタル酸ま
たはこれらの機能誘導体のフェニレン基はハロゲン原子
またはアルキル基で置換されてもよい。

本発明に用いられる芳香族ポリエステル共重合体は界面
重合法、溶液重合法、溶融重合法等の任意の方法で合成
される。

好ましい物性を有する樹脂組成物を得るためには平均分
子量5000〜100000の芳香族ポリエステル共重合体を用い
るのが好ましい。

本発明の樹脂組成物の一成分として用いられるポリアミ
ドとは、一般式 あるいは で表されるものである。ここで、R₅，R₆およびR₇はフェ
ニレン基あるいはアルキレン基を示す。本発明に用いら
れるポリアミドはジアミンと二塩基酸の縮合反応、アミ
ノ酸の自己縮合ならびにラクタムの重合反応により形成
された重合体を包含するものである。

本発明に用いられるポリアミドは上記一般式で表される
ものなら如何なるものでもよいが、好ましいポリアミド
としては、ポリテトラメチレンアジパミド、ポリヘキサ
メチレンアジパミド、ポリカプロラクタム、ポリヘキサ
メチレンセバカミド、ポリデカメチレンアジパミド等が
あげられる。

また３元あるいはそれ以上の共重合体であっても良く、
例えばテレフタル酸と2,2,4−トリメチルヘキサメチレ
ンジアミンおよび／または2,4,4−トリメチルヘキサメ
チレンジアミンの共重合体や、イソフタル酸とビス（４
−アミノ、３−メチルシクロヘキシル）メタンとカプロ
ラクタムおよび／またはラウリルラクタムの共重合体で
あっても良い。また本発明の一成分として用いられるポ
リアミドは一種類であっても、二種類以上の混合体であ
っても良い。

本発明において用いられるエポキシ基含有エチレン系共
重合体の共重合成分である不飽和グリシジル単量体は１
分子中にエチレン系単量体類と共重合しうる不飽和結合
１個を有し、エポキシ基を１個以上有する単量体であ
る。

例えば一般式 （ここでR₈はエチレン系不飽和結合を有する炭化水素基
を示す。） に表されるような不飽和グリシジルエステル類および一
般式 （ここでＹは−CH₂−Ｃ−または であり、R₈は〔Ｉ〕式の説明と同じである。） で表される不飽和グリシジルエーテル類および一般式 （ここでR₈はエチレン系不飽和結合を有する炭化水素基
であり、R′₈は水素またはメチル基である。） で表されるエポキシアルケン類などがあり、具体的には
グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、
イタコン酸モノグリシジルエステル、イタコン酸ジグリ
シジルエステル、ブテントリカルボン酸モノグリシジル
エステル、ブテントリカルボン酸ジグリシジルエステ
ル、ブテントリカルボン酸トリグリシジルエステル、Ｐ
−スチレンカルボン酸グリシジルエステル、アリルグリ
シジルエーテル、２−メチルアリルグリシジルエーテ
ル、スチレンＰ−グリシジルエーテルまたはＰ−グリシ
ジルスチレン、3,4−エポキシ−１−ブテン、3,4−エポ
キシ−３−メチル−１−ブテン、3,4−エポキシ−１−
ペンテン、3,4−エポキシ−３−メチル−１−ペンテ
ン、5,6−エポキシ−１−ヘキセンおよびビニルシクロ
ヘンセンモノオキシドなどをあげることができる。

本発明において用いられるエポキシ基含有エチレン系共
重合体の共重合体成分であるエチレン系不飽和単量体と
しては次のものがあげられる。

プロピレン、ブテン−１、デセン−１、オクタセン−
１、スチレンなどのオレフィン類、飽和カルボン酸成分
に２〜６個の炭素原子を含むビニルエステル類例えばビ
ニルアセテート、ビニルプロピオネート、ビニルベンゾ
エートなど飽和アルコール成分に１〜８個の炭素原子を
含むアクリル酸およびメタクリル酸のメチル−、エチル
−、プロピル−、ブチル−、２−エチルヘキシル−、シ
クロヘキシル−、ドデシル−、オクタデシル−等のエス
テル、マレイン酸ジエステル、ビニルクロライド、ビニ
ルエーテル例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチル
エーテル、Ｎ−ビニルラクタム例えばＮ−ビニルピコリ
ドンまたはＮ−ビニルカプロラクタム、およびアクリル
酸アミド系化合物、第二酸Ｎ−ビニルカルボン酸アミ
ド、Ｎ−ビニル−Ｎ−アルキルカルボン酸アミドなどが
ある。

上述のエチレン系不飽和単量体のうち、ビニルアセテー
トとアクリル酸エステル類がそれらのうちで特に好結合
に兼用される。

本発明において用いられるエポキシ基含有エチレン系共
重合体における不飽和グリシジル単量体の共重合比は0.
05から95モル％、好ましくは0.1から50モル％である。

本発明でいうポリオレフィンまたはポリオレフィン系共
重合体はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−
１などのオレフィン類の単独重合体またはエチレン−プ
ロピレン共重合体、エチレン−ブテン−１共重合体、プ
ロピレン−ブテン−１共重合体、エチレン−酢酸ビニル
共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体など
の異種のオレフィン類またはオレフィン類との異種単量
体との共重合体が望ましく、その共重合体の様式はラン
ダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体、
交互共重合体のいずれのものでもよい。

そして、特にエチレン−プロピレン共重合体、エチレン
−ブテン−１共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体などが好ま
しい。なおポリオレフィンは二種以上を混合して用いる
ことができる。

本発明でいうシス型二重結合を環内に有する脂環式カル
ボン酸無水物はシス−４−シクロヘキセン−1,2−ジカ
ルボン酸、エンド−ビシクロ−〔2,2,1〕−５−ヘプテ
ン−2,3−ジカルボン酸、メチル−エンド−シス−ビシ
クロ−〔2,2,1〕−５−ヘプテン−2,3−ジカルボン酸、
エンド−ビシクロ−〔2,2,1〕−1,2,3,4,7,7−ヘキサク
ロロ−２−ヘプテン−5,6−ジカルボン酸などの無水物
が望ましく、特に好ましくはエンド−ビシクロ−〔2,2,
1〕−５−ヘプテン−2,3−ジカルボン酸無水物である。
また場合によってはこれらの機能誘導体、例えばジカル
ボン酸、ジカルボン酸の金属塩、エステル、アミド、酸
ハロゲン化物も用いることができる。

本発明において用いられる酸無水物含有オレフィン系共
重合体における不飽和ジカルボン酸無水物の共重合比は
0.05〜95モル％、好ましくは0.1から50モル％である。
かかるエポキシ基含有エチレン系共重合体あるいは酸無
水物含有オレフィン系共重合体を製造する方法として
は、いわゆる公知のラジカル共重合法が用いられるほ
か、エチレンあるいはオレフィン単独重合物ないしはエ
チレン系共重合体あるいはオレフィン系共重合物にラジ
カル発生剤を存在させ、上記基を有する不飽和単量体の
一種以上を溶剤ないしは分散媒の存在下又は非存在下で
ラジカルグラフト反応させる方法を挙げることができ
る。中でも溶融状態でグラフトさせる場合、押し出し
機、ニーダー、パンパリミキサー等の溶融混練機を用い
ることにより、簡略化された処法で極めて短時間で目的
とするものを得ることができる。

本発明のマトリクスを構成するポリアリレートとポリア
ミドの組成比は、ポリアリレートが10ないし70重量％で
あり、ポリアミドが90ないし30重量％である。最も好ま
しくはポリアリレートが30ないし60重量％であり、ポリ
アミドが70ないし40重量％である。耐衝撃性付与材とし
て用いられるエポキシ基含有エチレン系共重合体と、酸
無水物含有オレフィン系共重合体の混合比は、エポキシ
基／酸無水物の当量比が１対９ないし９対１が好まし
く、最も好ましいのは３対７ないし７対３の範囲であ
る。

マトリクスに対する耐衝撃性付与材として用いられるエ
ポキシ基含有エチレン系共重合体と酸無水物含有オレフ
ィン系共重合体との混合物の添加量は、３ないし30重量
％が好ましい。３重量％未満では衝撃強度改良効果が著
しく、30重量％を越えるには耐熱性の低下が大きい。

なお、本発明における樹脂組成物においては更に熱安定
剤、酸化安定剤、光安定剤、滑剤、顔料、難燃化剤、可
塑剤等の添加剤を混入させても良い。

またガラス繊維、金属繊維、チタン酸カリウイスカー、
炭素繊維のような繊維状強化剤、タルク、炭酸カルシウ
ム、マイカ、ガラスフレーク、ミルドファイバー、金属
フレーク、金属粉末のようなフィラー系補強剤を混入さ
せても良い。とりわけガラス繊維を本発明法の樹脂組成
物50〜90重量％に対し、10〜50重量％混入させることに
より、機械的強度、耐熱温度を大幅に改善するのみなら
ず、耐水性能についても更に改善をみることができ、本
発明の目的を達成する上で好ましい。

以下実施例により、本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１〜８ メルトインデックス2.0ｇ／10分／190℃、エチレン含量
72.0％のエチレン−プロピレン共重合体（以下ＥＰＲと
いう）1000重量部とエンド−ビシクロ−〔2,2,1〕−５
−ヘプテン−2,3−無水ジカルボン酸（以下無水ジカル
ボン酸−Ｈと略称する）３重量部およびジ−ターシャリ
−ブチルパーオキサイド、１重量部とをヘンシェルミキ
サーにより常温で混合したものを一軸押出機に供給し、
200℃で押出して直径２mm、長さ３mmの円筒状ペレット
を作成することにより酸無水物含有オレフィン系共重合
体を得た。ビスフェノールＡとテレフタル酸／イソフタ
ル酸の１／１混合物とから得られるポリアリレート（ユ
ニチカ社製、Ｕポリマー、Ｕ−100）、ポリアミドとし
てポリカプロラクタム（ユニチカ社製、Ａ1030 ＢＲ
Ｌ）、エポキシ基含有エチレン系共重合体としてエチレ
ン−グリシジルメタクリレート−酢酸ビニル共重合体
（住友化学製、ボンドファーストＥ）、酸無水物含有オ
レフィン系共重合体として上記変性ＥＰＲを用い表１の
組成で混合した後、80℃で真空乾燥を１夜行い、それぞ
れ270℃で二軸押出機を用いてペレットを得た。得られ
たペレットを用い通常の射出成形によりそれぞれテスト
ピースを得、測定に供した。得られた結果を表１に掲げ
た。

（発明の効果） 表１に示した如く、ポリアリレートとポリアミドとから
なるマトリクスにエポキシ基含有エチレン系共重合体を
単独で使用した場合には、ペレット化時にゲル化や着色
が生じ、また熱変形温度の低下が大きい。一方酸無水物
含有オレフィン系共重合体を単独で用いた場合には、衝
撃強度の改良効果が少なく、成形品表面の光沢が失われ
る。

これに対し本発明の樹脂組成物では、これら耐衝撃性付
与材を単独で用いた場合の欠点が全くなく驚くべきこと
に衝撃強度は単独使用の場合に比べ著しく向上してい
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 63:00 23:26）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリアリレート10ないし70重量％とポリア
   ミド90ないし30重量％とからなるマトリクスに対し、耐
   衝撃性付与材として、（Ａ）エチレンと１種以上の不飽
   和グリシジル単量体と、１種以上のその他のエチレン系
   不飽和単量体を共重合して得られるエポキシ基含有エチ
   レン系共重合体と、（Ｂ）オレフィンまたはオレフィン
   系共重合体にシス型二重結合を環内に有する脂環式ジカ
   ルボン酸無水物を共重合あるいはグラフト付加して得ら
   れる酸無水物含有オレフィン系共重合体との混合物を、
   ３ないし30重量％添加して得られる樹脂組成物。
2. 【請求項２】エポキシ基含有エチレン系共重合体が、エ
   チレン−グリシジルメタクリレート酢酸ビニル共重合体
   であり、酸無水物含有オレフィン系共重合体がエチレン
   −プロピレン共重合体へのエンド−ビシクロ−〔2,2,
   1〕−５−ヘプテン−2,3ジカルボン酸無水物の共重合物
   あるいはグラフト付加物である特許請求の範囲第１項記
   載の樹脂組成物。
3. 【請求項３】耐衝撃性付与材混合物中のエポキシ基と酸
   無水物の当量比が１対９ないし９対１の範囲である特許
   請求の範囲第１項記載の樹脂組成物。
4. 【請求項４】ポリアリレートがビスフェノールＡと、テ
   レフタル酸とイソフタル酸の混合フタル酸とから得られ
   る特許請求の範囲第１項記載の樹脂組成物。