JPH0737563B2 - 多相構造体 - Google Patents

多相構造体

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JPH0737563B2
JPH0737563B2 JP61115529A JP11552986A JPH0737563B2 JP H0737563 B2 JPH0737563 B2 JP H0737563B2 JP 61115529 A JP61115529 A JP 61115529A JP 11552986 A JP11552986 A JP 11552986A JP H0737563 B2 JPH0737563 B2 JP H0737563B2
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は新規な相分離構造を有する多相構造体に関する
ものである。
<従来の技術> 成形用樹脂材料の分野で2種以上のポリマーを混合して
使用することは古くから行なわれている。
特に各成分ポリマーの長所を生かし、欠点を互いに補完
することにより各種性能がバランスして優れた材料を得
るのにポリマーブレンドの手法は極めて有効であり、こ
れまで数多くのポリマーの組合せについて検討されてき
た。
代表的なポリマーブレンド材料はいわゆるABS樹脂であ
ってゴム成分による耐衝撃強度の向上とマトリックス樹
脂の剛性がうまくバランスした有用な材料として実用化
されている。
ポリマーブレンド材料の物性は構成成分ポリマーの分散
状態、つまりミクロ相分離構造によって大きく左右され
ることは周知のことであり、優れた物性を発現させるた
めに最適な相分離構造をとることが重要なのである。
ABSの相分離構造に見られるようにポリマーブレンド材
料の相分離構造はこれまでほとんど全てマトリックス相
(海相))中に他の成分が粒状相(島相)として分散す
るという、いわゆる海・島構造が提案され、事実ABS樹
脂をはじめいくつかのケースにおいて顕微鏡観察により
確認されている。
三成分以上のポリマーブレンドにおいても一成分が海相
を形成し、他の二成分が各々独立に島相として分散する
構造を呈すると考えられてきた。
ポリマーブレンドの相構造として海・島構造以外では、
極めて稀な例として、ほとんど相分離構造を示さない完
全相溶系が知られているのみであり、これらとは全く別
の相分離構造についての報告はないのが現状である。
一方、三成分系のポリマーブレンド材料としては、特公
昭60−11966号公報、特公昭59−33614号公報、特開昭57
−10642号公報などでポリアミド、ポリフェニレンエー
テルおよびゴムの組合せが公知である。
<発明が解決しようとする問題点> しかしながら、多成分系のポリマーブレンド材料が次第
に検討されてくると、従来の知識の延長では優れた物性
が得られないケースが増加してきて相分離構造について
も新しい概念が必要になってきた。
特に三成分以上のポリマーブレンド系材料の耐衝撃強度
と剛性の二律背反的な物性をうまくバランスさせるには
従来の海・島構造では限界があることがわかってきた。
たとえば、前記ポリアミド、ポリフェニレンエーテルお
よびゴムの三成分系のポリマーブレンド材料の耐衝撃強
度、剛性、耐熱性、成分性の関係を詳細に検討してみる
と、ゴムの種類や各成分ポリマーの特性によって、耐衝
撃強度、剛性、耐熱性などの物性や成形性が変化するこ
とがわかり、さらにこの物性変化は各成分をポリマーの
相分離構造に大きく依存していることが判明した。
つまり、耐衝撃強度と剛性、耐熱性、成形性を両立兼備
した材料を得るには特定の相分離構造をとることが必要
不可欠な条件であることがわかり、上記した先行例は必
ずしもこのような知見の上に立脚した発明ではないので
ある。
本発明が解決せんとする課題はポリアミド、ポリフェニ
レンエーテルおよびゴムからなる三成分系ポリマーブレ
ンド材料において、耐衝撃強度、剛性、耐熱性などの諸
物性および成形性が均衡して優れた値を発揮するような
相分離構造を特定化し、その多相構造体を提案すること
である。
<問題点を解決するための手段> 本発明者らは、ポリアミド、ポリフェニレンエーテルお
よびゴムからなるポリマーブレンド材料の耐衝撃性、剛
性、耐熱性などの諸物性を高度にバランスよく発現させ
る手法について鋭意検討したところ、脂肪族ポリアミ
ド、ポリフェニレンエーテルおよび特定のジエン系ブロ
ック共重合体の組合せにおいて、成分ポリマーの溶融粘
度が特定の関係を満足する場合に、従来知られていなか
った全く新規な多相構造がはじめて出現することを見出
し、この多相構造体は耐衝撃性、剛性、耐熱性、成形性
の諸物性が均衡して優れるポリマーブレンド材料である
ことが判明した。
こ多相構造は従来の海・島構造とは異なり、海相に相当
するポリアミドのマトリックス相、島相に相当するポリ
フェニレンエーテルの一次分散相、さらに一次分散相の
中にのみジエン系ブロック共重合体の二次分散相が存在
するという新規な構造である。
すなわち、本発明は(A)下記(I)、(III)式を満
足する溶融粘度を有する脂肪族ポリアミド30〜60重量
%、(B)下記(II)、(III)式を満足する溶融粘度
を有するポリフェニレンエーテル35〜55重量%および
(C)A−B−A′型ブロック共重合弾性体(ここで
A、A′は同種または異種の重合されたビニル芳香族炭
化水素ブロックであり、Bは重合された共役ジエンブロ
ックである)および前記ブロック共重合弾性体において
中間重合体ブロック部Bが水素添加されたものである水
素添加A−B−A′型ブロック共重合弾性体(A、
A′、Bの定義は前記に同じ)から選ばれる一種または
二種以上のジエン系ブロック共重合体5〜20重量%から
なり、(A)脂肪族ポリアミドがマトリックス相、
(B)ポリフェニレンエーテルが一次分散相、(C)ジ
エン系ブロック共重合体が(B)の中でさらに分散して
いる二次分散相をなす多相構造体を提供するものであ
る。
50ポイズ≦μ≦50,000ポイズ …(I) 5,000ポイズ≦μ≦500,000ポイズ …(II) μ<μ …(III) (ここでμ、は温度300℃、剪断速度1,000sec-1で測
定した脂肪族ポリアミドの溶融粘度、μは同条件下で
測定したポリフェニレンエーテルの溶融粘度を表わ
す。) 本発明で用いる(A)脂肪族ポリアミドとしては、例え
ばポリカプロアミド(ナイロン6)、ポリヘサメチレン
アジパミド(ナイロン66)、ポリヘキサメチレンセバカ
ミド(ナイロン610)、ポリヘキサメチレンドデカミド
(ナイロン612)、ポリウンデカンアミド(ナイロン1
1)、ポリドデカンアミド(ナイロン12)およびこれら
の共重合ポリアミド、混合ポリアミドを挙げることがで
きる。なかでも本発明で好適なポリアミドはナイロン6
およびナイロン66である。
本発明においては成分ポリマーの溶融粘度が重要な因子
で、ここで用いる脂肪族ポリアミドの溶融粘度は温度30
0℃、剪断速度1,000sec-1において50〜50,000ポイズで
ある必要があり、100〜45,000ポイズが好ましく、さら
に200〜40,000ポイズの範囲にあることが好ましい。
脂肪族ポリアミドは種類により融点が異なり、成形加工
温度およびその温度における溶融粘度もおのずから異な
るが、本発明で挙げた温度300℃、剪断速度1,000sec-1
の条件は現実にポリフェニレンエーテルおよびゴムとの
押出混練時に近い条件ということで設定したものであ
る。
脂肪族ポリアミドの溶融粘度が該条件下で50ポイズ未満
の場合にはポリフェニレンエーテルとの溶融粘度差が大
き過ぎ、ポリフェニレンエーテルの二次分散相の分散が
粗くなり、耐衝撃強度が低下して好ましくない。一方、
脂肪族ポリアミドの溶融粘度が50,000ポイズを越えると
明確な本発明の多相構造をとることができず、耐衝撃強
度、剛性、耐熱性が均衡して優れた材料が得られないの
で好ましくない。
脂肪族ポリアミドの製造法や溶融粘度以外の他の物性、
たとえば未端基のバランスなどについては特に制限はな
く、通常の溶融重合で製造した脂肪族ポリアミドが使用
できる。また、ポリアミドのアミノ末端基量とカルボキ
シル末端基量についてはほぼ、等量バランスしたポリア
ミドあるいはいずれかが他方より多くなるように調製さ
れたポリアミドなど、どちらも使用可能であるが、好ま
しくはアミノ末端基量がカルボキシル末端基量より少な
いポリアミドが安定性良好である。
本発明で用いるポリフェニレンエーテルは次の一般式で
表される単環式フェノール類を重合して得られる重合体
であり、単独重合体であっても、上記単環フェノール類
の二種以上を用いて得られる共重合体であってもよい。
(式中R1は炭素数1〜3のアルキル基、R2およびR3は水
素または炭素数1〜3のアルキル基を意味する。) 前記一般式で示される単環式フェノールとしては例え
ば、2,6−ジメチルフェノール、2,6−ジエチルフェノー
ル、2,6−ジプロピルフェノール、2−メチル−6−エ
チルフェノール、2−メチル−6−プロピルフェノー
ル、2−エチル−6−プロピルフェノール、m−クレゾ
ール、2,3−ジメチルフェノール、2,3−ジエチルフェノ
ール、2,3−ジプロピルフェノール、2−メチル−3−
エチルフェノール、2−メチル−3−プロピルフェノー
ル、2−エチル−3−メチルフェノール、2−エチル−
3−プロピルフェノール、2−プロピル−3−メチルフ
ェノール、2−プロピル−3−エチルフェノール、2,3,
6−トリメチルフェノール、2,3,6−トリメチルフェノー
ル、2,3,6−トリプロピルフェノール、2,6−ジメチル−
3−エチル−フェノール、2,6−ジメチル−3−プロピ
ルフェノール等が挙げられる。これらの単環式フェノー
ル類を縮重合させて得られるポリフェニレンエーテルと
しては、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレン)エー
テル、ポリ(2,6−ジエチル−1,4−フェニレン)エーテ
ル、ポリ(2,6−ジプロピル−1,4−フェニレン)エーテ
ル、ポリ(2−メチル−6−プロピル−1,4−フェニレ
ン)エーテル、ポリ(2−エチル−6−プロピル−1,4
−フェニレン)エーテル、2,6−ジメチルフェノール/2,
3,6−トリメチルフェノール共重合体、2,6−ジエチルフ
ェノール/2,3,6−トリメチルフェノール共重合体、2,6
−ジプロピルフェノール/2,3,6−トリメチルフェノール
共重合体等を例示的に挙げることができる。
本発明で用いるポリフェニレンエーテルの溶融粘度は温
度300℃、剪断速度1,000sec-1の条件下で5,000〜500,00
0ポイズである必要があり、6,000〜400,000ポイズが好
ましく、さらに7,000〜300,000ポイズの範囲内にあるこ
とが好ましい。
特に本発明で規定する多相構造を発現するために重要な
要件は、脂肪族ポリアミドの溶融粘度より高い溶融粘度
を有するポリフェニレンエーテルを使用することであ
る。
ポリフェニレンエーテルの溶融粘度が上記条件下で5,00
0〜500,000ポイズの範囲外であったり、また、ポリフェ
ニレンエーテルの方がポリアミドより低溶融粘度の場合
には明確な本発明の多相構造が形成されないので好まし
くない。溶融粘度が規定条件をはずれる時にはブレンド
組成によってはマトリックス相と一次分散相の逆転が起
こる場合もあり、この場合には耐衝撃強度、成形性が極
端に低下して実用価値が薄くなる。
本発明ではポリフェニレンエーテルとして微量のα,β
−不飽和化合物により変性されたポリフェニレンエーテ
ルも包含される。これは通常、ポリフェニレンエーテル
に対し、ラジカル発生剤の存在下、α,β−不飽和化合
物を反応させて変性ポリフェニレンエーテルを得ること
ができる。α、β−不飽和化合物の例としては無水マレ
イン酸、無水イタコン酸、無水グルタコン酸、無水シト
ラコン酸、アクリル酸、メタアクリル酸、マレイン酸、
フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、メチルマレイン
酸、メチルフマル酸、シトラコン酸、マレイン酸水素メ
チル、イタコン酸水素メチルなどのα,β−不飽和カル
ボン酸およびその無水物を挙げることができる。α,β
−不飽和化合物の使用量はポリフェニレンエーテルに対
し、0.1〜10重量%が適当である。これらのα,β−不
飽和化合物をポリフェニレンエーテルに反応させる時に
用いられるラジカル発生剤の例としてはベンゾイルパー
オキシド、ジクミルパーオキシド、ジ−t−ブチルパー
オキシド、t−ブチルハイドロパーオキシド、クメンハ
イドロパーオキシド、ジメチル−ジ(t−ブチルパーオ
キシ)ヘキサン、ジメチル−ジ−(t−ブチルパーオキ
シ)ヘキシン、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス
(シクロヘキサンカルボニトリル)、アゾビス(ジメチ
ルバレロニトリルなどを挙げることができる。ラジカル
発生剤の使用量は少な過ぎるとα,β−不飽和化合物に
よりポリフェニレンエーテルの変性が効果的に進行せ
ず、多過ぎても副反応の生起が目立ち、発泡や着色など
に問題を生ずる傾向があるため、ポリフェニレンエーテ
ルに対し、0.005〜20重量%の範囲で用いるのが好まし
く、特に0.01〜0.5重量%の範囲で用いるのが好まし
い。
ポリフェニレンエーテルの変性方法は通常、ポリフェニ
レンエーテルとα,β−不飽和化合物とラジカル発生剤
とを混合して250〜350℃で30秒〜30分間溶融混練する方
法が一般的である。混練機としては押出機、ロール、ニ
ーダー、その他のミキサーが使用できる。ポリフェニレ
ンエーテルをα,β−不飽和化合物で変性するとポリア
ミドとの相溶性が向上し、その結果、耐衝撃強度が一般
的には増大して好ましい。
本発明で(C)成分として用いるジエン系ブロック共重
合体のブロック共重合弾性体とは、ビニル系芳香族炭化
水素と共役ジエンからなるA−B−A′型のブロック共
重合弾性体であり、末端ブロックAおよびA′は同一で
も異なっていてもよく、かつ芳香族部分が単環でも多環
でもよいビニル系芳香族炭化水素から誘導された熱可塑
性単独重合体または共重合体である。かかるビニル系芳
香族炭化水素の例としては、スチレン、α−メチルスチ
レン、ビニルトルエン、ビニルキシレン、エチルビニル
キシレン、ビニルナフタレンおよびそれらの混合物など
が挙げられる。また、水素添加A−B−A′型ブロック
共重合弾性体とは、前記のA−B−A′型共重合弾性体
においてそ中間重合体ブロックBが水素添加されたもの
であり、いかなる割合で水素添加されたものであっても
よい。ブロック共重合弾性体は、通常公知の方法で製造
することができる。たとえば、米国特許第3,251,905号
明細書、米国特許第3,231635号明細書などに示された方
法で製造することができる。また、該ブロック共重合弾
性体を米国特許第3,431,323号明細書に示された方法に
より水素添加することで水素添加ブロック共重合弾性体
を製造することができる。
本発明の(C)ジエン系ブロック共重合体は上記ブロッ
ク共重合体弾性体および水素添加ブロック共重合弾性体
から一種または二種以上選ばれたものである。
共役ジエンからなる共重合体の場合でもジエン系単量体
とビニル系芳香族炭化水素がランダムに結合した通常の
スチレン−ブタジエン共重合体(SBR)等は本発明の
(C)成分として対象にならない。
また、1,4−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、ノ
ルボルナジエンなどの非共役ジエンを含むゴム、すなわ
ちEPDMと呼ばれるゴム状弾性体は本発明の(C)成分と
して対象にならない。
(C)成分に前記SBRやEPDMを用いた場合には本発明で
規定する多相構造が発現しない。
ジエン系ブロック共重合体中のジエン成分の比率は50〜
95重量%で、特に好ましくは60〜90重量%が適当であ
る。
本発明においては(C)ジエン系ブロック共重合体の粘
度は特に限定はないが、ベンゼンやトルエンなどの溶媒
にポリマー濃度20〜30重量%で溶解させた時の溶液粘度
が400〜30,000センチポイズ程度のものが好適に用いら
れる。
本発明で定義する多相構造は、従来公知の相分離構造と
は異なる新規な概念であり、連続相をなくすマトリック
ス相の中に分散相として一次分散相が存在し、その一次
分散相の中にさらに分散相として二次分散相が存在し、
かつ、マトリックス相の中には二次分散相成分が観測さ
れないミクロ相分離構造を意味する。
本発明では脂肪族ポリアミドがマトリックス相、ポリフ
ェニレンエーテルが一次分散相、そしてジエン系ブロッ
ク共重合体が二次分散相を形成する。この多相構造体材
料は、その他の得られる多相構造体材料の組合せと比較
して、耐衝撃強度、、剛性、耐熱性、成形性のバランス
が最も良好である。
本発明の多相構造は、通常透過型電子顕微鏡を用いた観
測により確認できる。
例えば、第1図は本発明の代表的多相構造体材料断面の
透過型電子顕微鏡写真である。
本発明の多相構造を形成するにはポリマー成分の種類、
配合量、ポリマーの溶融粘度および混練方法が重要な因
子である。多相構造を形成するのに脂肪族ポリアミド、
ポリフェニレンエーテルおよびジエン系ブロック共重合
体は好都合な組合せである。
その理由は各成分ポリマーの親和性に起因すると考えら
れ、基本的には二次分散成分は一次分散成分と、マトリ
ックス成分とよりも、強い親和性を有することが必要で
ある。
さらに詳しくは一次分散成分と二次分散成分は極めて近
似した凝集エネルギーを有すると良好な多相構造が発現
すると考えられる。
二次分散成分がマトリックス成分より一次分散成分と強
い親和力を有していても、一次分散成分との極性が離れ
てくると一次分散相内部に二次分散相として入り得ず、
結果的にマトリックス相中に二成分が独立して分散を形
成し、いわゆる海・島・島構造をとり、特に耐衝撃強度
の向上が望めない。
たとえば、(C)成分としてスチレン・ブタジエンラン
ダム共重合体(SBR)やエチレン/プロピレンゴム(EP
R)やエチレン/プロピレン/非共役ジエン共重合体(E
PDM)を使用して脂肪族ポリアミドおよびポリフェニレ
ンエーテルを溶融混練するとポリアミドマトリックス相
中にポリフェニレンエーテルの分散相とSBR、EPRやEPDM
の分散相が別々に分散し、いわゆる海・島・島構造を発
現し、本発明の多相構造を発現しない。
本発明ではマトリックス相を形成するのは脂肪族ポリア
ミドでなければならない。一般的にはマトリックス相は
最多量成分が占めるが、本発明の組合せでは耐熱性向上
の観点からできるだけ多量のポリフェニレンエーテルを
ブレンドし、それでもなお、脂肪族ポリアミドをマトリ
ックス相とすることが必要である。
この要求の解決策が脂肪族ポリアミドとポリフェニレン
エーテルの溶融粘度の規定であり、溶融粘度の持つ意義
は既に前述した通りである。
本発明の多相構造体は脂肪族ポリアミド30〜60重量%、
ポリフェニレンエーテル35〜55重量%およびジエン系ブ
ロック共重合体5〜20重量%から構成され、好ましくは
脂肪族ポリアミド35〜55重量%、ポリフェニレンエーテ
ル38〜52重量%、およびジエン系ブロック共重合体7〜
17重量%、より好ましくは脂肪族ポリアミド40〜50重量
%、ポリフェニレンエーテル40〜50重量%およびジエン
系ブロック共重合体10〜15重量%から構成される。
この限定された配合比においてのみ実用価値の高い物性
を発揮する多相構造体が得られ、上記範囲を外れる場合
には明確な多相構造が得られなかったり、ポリアミドが
マトリックス相、そしてポリフェニレンエーテルが一次
分散相を形成しなかったり、あるいはたとえ多相構造を
発現したとしても耐衝撃性、剛性、耐熱性の諸物性のバ
ランスが欠如して実用価値が薄弱であったりして好まし
くない。本発明の多相構造体の一次分散性の粒子径は、
その最大粒子径が小さ過ぎるとマトリックス相である脂
肪族ポリアミドの結晶性が阻害されて物性が低下する傾
向があり、大き過ぎると成形品の表面外観が悪化する傾
向があるので、0.5〜30μ程度であることが好ましく、
特に1〜20μが好ましい。
二次分散相は一次分散相内部に分散するので必ずしも球
状あるいは粒子状とは限らず、その大きさを数値で表現
し難い。
本発明の多相構造体は構成成分の種類、量、溶融粘度な
ど、種々の因子により異なり一律には言えないが、例え
ば、脂肪族ポリアミド、ポリフェニレンエーテルおよび
ジエン系ブロック共重合体の混合物を大体100sec-1
上、特に好適には300sec-1以上、さらに好適には500sec
-1以上の高剪断速度で、270℃〜340℃の温度で溶融混練
することによって製造できる。
溶融混練する際に最も好適に用いられる混練機は押出機
であるが、本発明で使用できるのは大体100sec-1以上の
高い剪断速度を得る混練部分を有する、スクリューを備
えた押出機であり、例えば、ユニメルトタイプと称され
ているスクリューを備えた単軸押出機、噛合せ型の複数
のスクリューを備えた多軸押出機、スイス・ブス社のコ
ニーダーなどが最も好ましく使用できる。
脂肪族ポリアミド、ポリフェニレンエーテルおよびジエ
ン系ブロック共重合体の混合物を高剪断速度下で混練し
ないような場合、例えば該混合物を通常のプランジャー
型式射出成形機に供給して成形した場合には明確な本発
明の多相構造が発現しなかったり、極めて粗い分散構造
しかとり得ず、優れた物性が発揮されないので好ましく
ない。
本発明では、上記した温度および高剪断速度で溶融混練
すれば各成分ポリマーの混練順序は特に限定なく、脂肪
族ポリアミド、ポリフェニレンエーテルおよびジエン系
ブロック共重合体の少なくとも三成分ポリマーを一括混
合して溶融混練する方法、まず、二成分を混練した御、
残りの一成分を混練する方法、1台の押出機の一つの供
給口に二成分を投入して混練しながら、該押出機の別の
供給口から他成分を投入して混練する方法などいずれの
方法も採用できる。このようにして得られた本発明の多
相構造を有する材料の溶融粘度は温度270〜320℃、剪断
速度1,000sec-1の条件下で500〜50,000ポイズ、より好
ましくは100〜40,000ポイズであることが望ましい。
本発明の構造体にはその相分離構造、物性を損わない限
りにおいて他の成分、例えば顔料、染料、補強材、充填
材、耐熱剤、酸化防止剤、耐候剤、滑剤、決勝核剤、ブ
ロッキング防止剤、離型剤、可塑剤、難燃剤、帯電防止
剤、その他の重合体などを添加導入することができる。
特に他の重合体は必要に応じて既に公知のものを使用す
ることが可能である。例えばポリスチレン、スチレン/
アクリロニトリル共重合体、スチレン/無水スチレン酸
共重合体、スチレン/N−フェニルマレイミド共重合体、
アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン共重合体、ポ
リメタアクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリブチ
レンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、エチレン/プロピレン共
重合体、エチレン/プロピレン/ジシクロペンタジエン
共重合体などを適宜混合することができる。
本発明の多相構造体は本発明の多相構造を有したまま、
射出、押出、吹込、圧縮成形品に加工され、その成形品
は優れた耐衝撃性、剛性、耐熱性、成形性を生かして各
種自動車部品、機械部品、電気・電子部品、一般雑貨な
どに利用される。
<実施例> 以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。
なお、実施例および比較例に記したポリマーおよび成形
品の特性評価は次の方法に従って実施した。
(1)溶融粘度:JIS K7210 (2)引張特性:ASTM D638 (3)曲げ特性:ASTM D790 (4)アイゾット衝撃強度:ASTM D256 (5)熱変形温度:ASTM D648 実施例1 ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸の実質的等モル塩
を溶融重合してナイロン66を調製した。このナイロン66
の溶融粘度は300℃、1,000sec-1で3,000ポイズであっ
た。2,6−ジメチルフェノールをトルエン中、塩化銅、
およびジブチルアミンを触媒とし、酸素を吹き込んで酸
化重合せしめポリフェニレンエーテルを調製した。この
ポリフェニレンエーテルの溶融粘度は300℃、1,000sec
-1で92,000ポイズであった。ジエン系ブロック共重合体
としてシェル化学(株)製“カリフレックス"TR1102
(スチレン/ブタジエン/スチレンブロック共重合体)
を準備した。
ナイロン66を40重量%、ポリフェニレンエーテルを45重
量%および“カリフレックス"TR1102を15重量%混合し
た後、噛合せ当同方向回転の二軸押出機を用いて温度30
0℃、剪断速度1,000sec-1の条件で溶融混練してペレッ
ト化した。ここで得られたペレットの断面から超薄切断
を切出し、透過型電子顕微鏡で相分離構造を観察した結
果、本発明の多相構造を確認した。第1図はその透過型
電子顕微鏡写真である。
第1図に見られるように一次分散相の粒径は約20μであ
り、二次分散相としての“カリフレックス"TR1102は一
次分散相内部に微細に分散していた。
また、ペレットの溶融粘度は300℃、1,000sec-1におい
て8,000ポイズであった。
次に溶融混練後のペレットを真空乾燥した後、射出成形
機によりシリンダー温度290℃、金型温度80℃条件で各
種物性測定用試験片を成形し、物性を評価したところ第
1表に示す通りであり、生成物の溶融粘度および射出成
形時の流動性で示される成形性、引張強度、曲げ強度、
曲げ弾性率に代表される剛性、アイゾット衝撃強度に代
表される耐衝撃性、熱変形温度に代表される耐熱性など
各物性が均衡して優れており、極めて実用価値の高い材
料であることが判明した。
比較例1 溶融粘度が300℃、1,000sec-1において60,000ポイズの
ポリヘキサメチレンアジパミド(ナイロン66)を調製し
た。溶融粘度が300℃、1,000sec-1において10,000ポイ
ズのポリフェニレンエーテルを調製した。ここで得られ
たナイロン66、ポリフェニレンエーテルおよび実施例1
で用いた“カリフレックス"TR1102を実施例1と同じ比
率で混合した後、実施例1と同様にして溶融混練し、ペ
レットを得たが、ここで得られたペレットの相分離構造
は明確な多相構造ではなかった。
また、物性を評価したところ、第1表に示すように耐衝
撃性、成形性がともに不満足なものであった。
比較例2〜4 実施例1で用いたナイロン66、ポリフェニレンエーテル
および“カリフレックス"TR1102を第1表に示す割合で
混合した後、実施例1と同様にして溶融混練し、得られ
たペレットの相分離構造および射出成形試験片の物性を
評価した。
本発明で規定したナイロン、ポリフェニレンエーテルお
よびジエン系ブロック共重合体の配合組成比をばずれる
と、比較例2の場合、耐衝撃性、耐熱性が劣り、比較例
3の場合は、多相構造を構成する成分が適当でなく、成
形性、耐衝撃性が著しく劣り、比較例4の場合は、剛性
および耐熱性が劣るものであるなどいずれも不満足なも
のであった。
比較例5,6 実施例1における“カリフレックス"TR1102の代りにエ
チレン/プロピレン/ジシクロペンタジエン共重合ゴム
(共重合比80/15/5重量%、EPDMゴム)あるいはスチレ
ン・ブタジエン共重合ゴム(JSR(株)製“JSR"1500、S
BRゴム)を用いる以外は、実施例1と全く同様に溶融混
練をしてペレットを得た。
ここで用いられたペレットの相分離構造は多相構造では
なくナイロン66マトリックス相(海相)中にポリフェニ
レンエーテルおよびEPDMゴムあるいはSBRゴムが各々独
立に分散相(島相)として分散しており、また、物性も
第1表に示すように比較例5では、耐衝撃性、耐熱性が
劣り、比較例6では成形性、耐衝撃性が劣るものであっ
た。
実施例2〜12 ポリアミド、ポリフェニレンエーテルおよびジエン系ブ
ロック共重合体の種類、特性、配合量などを変え、実施
例1と同様な操作を行なって得られた溶融混練ペレット
の相分離構造と射出成形片の物性を測定し、第1表に示
す結果を得た。第1表に記したいずれの場合においても
明確な多相構造を形成していることが確認され、また耐
衝撃強度、剛性、耐熱性などの諸物性がバランスして優
れた材料が得られることが判った。
注) ・N−66:ナイロン66、 N−6:ナイロン6、 N−612:ナイロン612、 PPE:ポリ(2,6−ジメチルフェノール)、 PPE/PTE: ポリ(2,6−ジメチルフェノール/2,3,6−トリメチルフ
ェノール;95/5モル%)共重合体、 “カリフレックス"TR1102およびTR1101: シェル化学(株)製、スチレン/ブタジエン/スチレン
ブロック共重合体、 “カリフレックス"TR1107: シェル化学(株)製、スチレン/イソプレン/スチレン
ブロック共重合体、 “クレイトン"1657: シェル化学(株)製、水添スチレン/ブタジエン/スチ
レンブロック共重合体 “ソルプレン"T414: 旭化成(株)、スチレン/ブタジエンテレブロック共重
合体、 “JSR 1500"SBR: 日本合成ゴム(株)製、ポリ(スチレン/ブタジエンラ
ンダム共重合体、 EPDM: ポリ(エチレン/プロピレン/ジシクロペンタジエン;8
0/15/5重量%)共重合体、 ポリST/MLA: ポリ(スチレン/無水マレイン酸;80/20重量%)共重合
体、 ABS: 東レ(株)製“トヨラック"T100アクリロニトリル/ブ
タジエン/スチレン共重合体、 MLA:無水マレイン酸、 LA変性PPE: 無水マレイン酸変性ポリ(2,6−ジメチルフェノー
ル)、無水マレイン酸量1.5重量%(対PPE)、クメンハ
イドロパーオキシド使用量0.08重量%(対PPE) ・表中下線を付したものは、本発明の規定からはずれて
いるもの、あるいは、本発明が達成すべき目標に達しな
い物性を示す。
・ミクロ相分離構造において、マトリックス相を海
(相)、一次分散相を島(相)、二次分散相を湖(相)
と俗称する。
・→印はその左側の記載事項と同じであることを示す。
<発明の効果> 本発明の多相構造体は、材料の構成成分である脂肪族ポ
リアミド、ポリフェニレンエーテルおよびジエン系ブロ
ック共重合体の配合量、溶融粘度および溶融混練方法を
特定化することにより、脂肪族ポリアミドがマトリック
ス相、ポリフェニレンエーテルが一次分散相、ジエン系
ブロック共重合体が二次分散相という新規な相分離構造
を有する。
そのような相分離構造を有する本発明の多相構造体によ
り、耐衝撃性、剛性、耐熱性、成形性などの諸物性が高
度にバランスした樹脂材料が得られるようになった。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例1で得られた多相構造体断面の結晶の構
造を撮影した透過型電子顕微鏡写真である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 53:02)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)下記(I)、(III)式を満足する
    溶融粘度を有する脂肪族ポリアミド30〜60重量%、 (B)下記(II)、(III)式を満足する溶融粘度を有
    するポリフェニレンエーテル35〜55重量%および (C)A−B−A′型ブロック共重合弾性体(ここで
    A、A′は同種または異種の重合されたビニル芳香族炭
    化水素ブロックであり、Bは重合された共役ジエンブロ
    ックである)および前記ブロック共重合弾性体において
    中間重合体ブロック部Bが水素添加されたものである水
    素添加A−B−A′型ブロック共重合弾性体(A、
    A′、Bの定義は前記に同じ)から選ばれる一種または
    二種以上のジエン系ブロック共重合体5〜20重量%から
    なり、 (A)脂肪族ポリアミドがマトリックス相、(B)ポリ
    フェニレンエーテルが一次分散相、(C)ジエン系ブロ
    ック共重合体が(B)ポリフェニレンエーテル一次分散
    相の中でさらに分散している二次分散相をなす多相構造
    体。 50ポイズ≦μ≦50,000ポイズ …(I) 5,000ポイズ≦μ≦500,000ポイズ …(II) μ<μ …(III) (ここでμ、は温度300℃、剪断速度1,000sec-1で測
    定した脂肪族ポリアミドの溶融粘度、μは同条件下で
    測定したポリフェニレンエーテルの溶融粘度を表わ
    す。)
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