JPH0692527B2 - 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
無水物含有エチレ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
しえることにある。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
酸無水物含有エチレ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エチレ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）エチレンと１種以上の
α，β−不飽和ジカルボン酸無水物と必要によっては
α，β−不飽和カルボン酸エステルを共重合して得られ
る酸無水物エチレン系含有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−，−SO₂−，−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，溶解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5,000〜100,000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 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はエステル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都合
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。

本発明において用いられる酸無水物含有エチレン系共重
合体の共重合成分であるα，β−不飽和ジカルボン酸無
水物は次式 （式中R₉，R₁₀は水素，アルキル基またはハロゲン基を
示す） で表される化合物であり，その例としては無水マレイン
酸，メチル無水マレイン酸，クロロ無水マレイン酸，無
水シトラコン酸，ブチニル無水コハク酸，テトラシドロ
無水フタール酸などがある。

本発明において用いられる酸無水物含有エチレン系共重
合体の共重合成分として必要に応じて用いられるα，β
−不飽和カルボン酸エステルの具体例としては，メタク
リル酸メチル，メタクリル酸エチル，メタクリル酸ブチ
ル，メタクリル酸２−エチルヘキシル，メタクリル酸２
−ヒドロキシエチルなどのメタクリル酸エステル，アク
リル酸エチル，アクリル酸ブチル，アクリル酸２−エチ
ルヘキシル，アクリル酸２−ヒドロキシエチルなどのア
クリル酸エステルなどまたはそれらの混合物がある。ま
たエチレン，α，β−不飽和カルボン酸エステルおよび
α，β−不飽和ジカルボン酸無水物と共重合しうる単量
体としては，スチレン，α−メチルスチレン，ビニルト
ルエン等のスチレン系化合物，アクリロニトリル，メタ
クリロニトリル等のα，β−不飽和ニトリル，アクリル
酸，メタクリル酸等のα，β−不飽和カルボン酸，酢酸
ビニル，ビニルエーテル等があり，これらも必要に応じ
て共重合することもできる。

本発明において用いられる酸無水物含有エチレン系共重
合体におけるα，β−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
は酸無水物含有エチレ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，エチレンあるいはスチレン単独重合物ないしはエチ
レン系共重合体あるいはスチレ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
無水物含有エチレ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エチレ
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％を越える場合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 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 BRL），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），酸無水物含有エチレン系共重合体としてエ
チレン−無水マレイン酸−アクリル酸エステル共重合体
（住化CDF製，ボンダインLX4110）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。

実施例９〜15 実施例１〜８で用いた同じポリアリレート，イソフタル
酸−ラウリルラクタム−ビス（４−アミノ,3−メチルシ
クロヘキシル）メタン共重合ポリアミド（EMS社,TR−5
5），および実施例１〜８で用いた同じエポキシ基含有
エチレン系共重合体，酸無水物含有エチレン系共重合体
としてエチレン−無水マレイン酸−アクリル酸共重合体
（住化CDF製，ボンダインAX8040）を用い，表２の組成
で混合し同様にしてテストピースを得，測定に供した。
得られた結果を表２に掲げた。

（発明の効果） 表1,表２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
水物含有エチレ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，これら耐衝撃製付
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 23:08 63:08）

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）エチレンと１種以上のα，β−
   不飽和ジカルボン酸無水物と必要によってはα，β−不
   飽和カルボン酸エステルを共重合して得られる酸無水物
   含有エチレ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，酸無水物エチレン系含有共重合体がエチレン
   −無水マレイン酸−アクリル酸エステル共重合体である
   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
   るものである特許請求の範囲第１項記載の樹脂組成物。