JPH06885B2 - 耐熱性樹脂組成物 - Google Patents

耐熱性樹脂組成物

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JPH06885B2
JPH06885B2 JP14838384A JP14838384A JPH06885B2 JP H06885 B2 JPH06885 B2 JP H06885B2 JP 14838384 A JP14838384 A JP 14838384A JP 14838384 A JP14838384 A JP 14838384A JP H06885 B2 JPH06885 B2 JP H06885B2
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智之 橘内
清高 斉藤
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は耐熱性、衝撃強度および成形性に優れた熱可塑
性樹脂組成物に関し、本発明組成物は自動車部品、電気
・電子部品、事務用機器部品等に好ましく用いることが
出来る。
(従来の技術) 従来から芳香族ビニル単量体、無水マレイン酸および他
のビニル単量体よりなる共重合体の製造法(特公昭40-1
5,829号、特公昭45-31,953号、特公昭49-10,156号)が
知られている。またゴム状重合体に無水マレイン酸、芳
香族ビニル単量体および/又はこれらと共重合可能なビ
ニル単量体をグラフト重合させた耐衝撃性を改良した熱
可塑性共重合体の製造法も提案されている。(特開昭48
-42,091号、特開昭49-28,693号、特開昭53-78,252号、
特開昭53-80,490号) しかし、これら無水マレイン酸を共重合した重合体は、
高い熱変形温度を有しているが、いずれの場合も共重合
体は熱水により分解し易く、また熱によつてゲル化およ
び発泡し易いという欠点を持つため、射出または押出加
工する際に著しい制約があり、又加工品を水又は水蒸気
に接触させたり、高温下にさらしたりすると、機械的特
性、特に衝撃強度が低下するという欠点があつた。
これらの欠点を改良する目的で無水マレイン酸をマレイ
ミド誘導体に置きかえた共重合体の製造法および組成物
も提案されている。(米国特許第3,651,171号、米国特
許第3,652,726号、特開昭57-98536号) (発明が解決しようとする問題点) しかしながらこれら共重合体又は組成物は耐熱安定性お
よび耐熱水性は改良されたものの今だ衝撃強度および成
形性において不十分であるという欠点がある。
(問題点を解決するための手段) 本発明はかかる欠点を解決したものであり、イミド化共
重合体のマレイミド誘導体残基を特定の組合せにするこ
とにより、耐熱性はもとより衝撃強度および成形性にも
優れた組成物を提供しようとするものである。
すなわち本発明は、 (A)成分:芳香族ビニル単量体残基30〜80重量%、
N−フエニルマレイミド単量体残基およびN−メチルマ
レイミド単量体残基の合計量が20〜60重量%、無水
マレイン酸単量体残基0〜20重量%、その他のビニル
単量体残基0〜30重量%およびゴム状重合体0〜40
重量%を含むイミド化共重合体で、かつ、N−フエニル
マレイミド単量体残基とN−メチルマレイミド単量体残
基のモル比が97〜70/3〜30であるイミド化共重
合体10〜70重量部と (B)成分:ゴム状重合体10〜70重量%、芳香族ビニ
ル単量体残基30〜80重量%、シアン化ビニル単量体
残基0〜40重量%および他のビニル単量体残基0〜4
0重量%からなるグラフト共重合体10〜90重量部お
よび (C)成分:熱可塑性樹脂0〜80重量部とを含有してな
る熱可塑性樹脂組成物である。
先ずA成分のイミド化共重合体の製法から説明する。
A成分共重合体の製法としては、第1の製法として必要
ならゴム状重合体の存在下、芳香族ビニル単量体、N−
フエニルマレイミド単量体、N−メチルマレイミド単量
体、無水マレイン酸およびこれらと共重合可能なビニル
単量体混合物を共重合させる方法、第2の製法として必
要ならゴム状重合体の存在下、芳香族ビニル単量体、マ
レイン酸無水物およびこれらと共重合可能なビニル単量
体混合物を共重合させた重合体にアニリンおよびメチル
アミンを反応させて酸無水物基の一部又は全部をイミド
基に変換させる方法が挙げられ、いずれの方法によつて
もイミド化共重合体を得ることができる。
A成分共重合体の第1および第2の製造に使用される芳
香族ビニル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、t−ブチルスチレン、クロロスチ
レン等のスチレン単量体およびその置換単量体であり、
これらの中でスチレンが特に好ましい。
またその他のビニル単量体としては、アクリロニトリ
ル、メアクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル
等のシアン化ビニル単量体、メチルアクリル酸エステ
ル、エチルアクリル酸エステル等のアクリル酸エステル
単量体、メチルメタクリル酸エステル、エチルメタクリ
ル酸エステル等のメタクリル酸エステル単量体、アクリ
ル酸、メタクリル酸等のビニルカルボン酸単量体、アク
リル酸アミド、メタクリル酸アミド等がある。
第2の製法のイミド化反応を溶液状態又は懸濁状態で行
なう場合は、通常の反応容器、例えばオートクレーブな
どを用いるのが好ましく、塊状溶融状態で行なう場合
は、脱揮装置の付いた押出機を用いてもよい。またイミ
ド化する際に触媒を存在させてもよく、例えば第3級ア
ミン等が好ましく用いられる。
イミド化反応の温度は、室温〜350℃であり、好まし
くは100〜300℃である。室温以下の場合には反応
速度が遅く、反応に長時間を要し実用的でない。一方3
50℃を越える場合には重合体の熱分解による物性低下
をきたす。
さらに第1ないし第2の製法に用いられるゴム状重合体
としては、ブタジエン重合体、ブタジエンと共重合可能
なビニル単量体との共重合体、エチレン−プロピレン共
重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、ブタ
ジエンと芳香族ビニルとのブロツク共重合体、アクリル
酸エステル重合体およびアクリル酸エステルとこれと共
重合可能なビニル単量体との共重合体等が用いられる。
A成分共重合体は、芳香族ビニル単量体残基30〜80
重量%好ましくは40〜70重量%、N−フエニルマレ
イミド単量体残基およびN−メチルマレイミド単量体残
基の合計量が20〜60重量%、無水マレイン酸単量体
残基0〜20重量%、およびその他のビニル単量体残基
0〜30重量%およびゴム状重合体0〜40重量%好ま
しくは0〜30重量%を含むイミド化共重合体であり、
ゴム状重合体の量が40重量%を超えると耐熱性、成形
性および寸法安定性が損われる。芳香族ビニル単量体残
基の量が30重量%未満であると成形性および寸法安定
性が損われ、80重量%を超えると、衝撃強度および耐
熱性が損なわれる。マレイミド誘導体残基の量が20重
量%未満の場合は耐熱性改良の効果が十分でなく、一方
60重量%を越えると樹脂組成物がもろくなり、成形性
も著しく悪くなる。またマレイミド誘導体残基中のN−
フエニルマレイミド単量体残基とN−メチルマレイミド
単量体残基の割合はモル比で97〜70/3〜30であ
り、好ましくは95〜80/5〜20である。この割合
が97/3を越える場合は衝撃強度が不十分になり、ま
た70/30未満では耐熱性に劣る。また無水マレイン
酸単量体残基は0重量%でも良いが、20重量%までは
許容される。20重量%を越えると熱安定性および耐熱
水性が低下し好ましくない。
次にB成分の製法について説明する。
B成分に用いられるゴム状重合体は、ブタジエン単独又
はこれと共重合可能なビニル単量体よりなる重合体、エ
チレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−
ジエン共重合体あるいはアクリル酸エステル単独又はこ
れと共重合可能なビニル単量体よりなる重合体がある。
B成分に用いられる芳香族ビニル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、t−ブチル
スチレン、クロロスチレン等のスチレン単量体およびそ
の置換単量体であり、これらの中でスチレンおよびα−
メチルスチレンなどの単量体が特に好ましい。
シアン化ビニル単量体としては、アクリロニトリル、メ
タクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル等があ
り、特にアクリロニトリルが好ましい。また他のビニル
単量体としては、メチルアクリル酸エステル、エチルア
クリル酸エステル等のアクリル酸エステル、メチルメタ
クリル酸エスエル、エチルメタクリル酸エステル等のメ
タクリル酸エステル、アクリル酸、メタクリル酸等のビ
ニルカルボン酸、アクリル酸アミド、メタクリル酸アミ
ド等があげられる。
B成分のグラフト共重合体の製法は、ゴム状重合体10
〜70重量%存在下に芳香族ビニル単量体30〜80重
量%、シアン化ビニル単量体0〜40重量%および他の
ビニル単量体0〜40重量%からなる単量体混合物をグ
ラフト共重合して得られる。重合は、公知のいずれの重
合技術も採用可能であつて、例えば、懸濁重合、乳化重
合の如き水性不均一重合、塊状重合、溶液重合および生
成重合体の非溶媒中での沈殿重合等がある。ここでゴム
粒径を制御しやすいという点から、特に乳化重合が好ま
しい。
さらにC成分として使用しうる熱可塑性樹脂としては、
例えば芳香族ビニル単量体残基30〜90重量%、シア
ン化ビニル単量体残基0〜40重量%およびその他のビ
ニル単量体残基0〜40重量%からなる共重合体、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、ポリアリレート、6,6−ナイロ
ン、6−ナイロン、ポリフエニレンオキシド、ポリフエ
ニレンサルフアイド、ポリフエニレンスルホン等が挙げ
られ、これら樹脂の1種類以上の樹脂を使用することが
できる。
また本発明においてA成分、B成分およびC成分の割合
は、A成分10〜70重量部、好ましくは20〜60重
量部、B成分10〜90重量部、好ましくは20〜60
重量部、C成分0〜80重量部、好ましくは0〜60重
量部の範囲が用いられる。A成分の割合が10重量部未
満であると耐熱性向上の効果が十分でない。一方A成分
が70重量部を越えると衝撃強度が低下し、成形性も悪
くなる。またB成分の割合が10重量部未満であると、
グラフト共重合体による衝撃に対する補強効果が不足す
るため、満足な衝撃強度が得られない。B成分の割合が
90重量部を超えると、耐熱性および成形性が損われ
る。またC成分の割合が80重量部を越えるとイミド化
共重合体の特徴、すなわち耐熱性等がうすれる。
なお本発明においてA、B、C成分の他に通常の添加剤
や補強剤、例えば安定剤、滑剤、可塑剤、充てん剤、着
色剤、紫外線吸収剤、難燃剤、ガラス繊維、カーボン繊
維なども配合することができる。
本発明の樹脂組成物のブレンド方法は特に制限はなく、
公知の手段を使用することができる。その手段として例
えばバンバリーミキサー、タンブラーミキサー、ヘンシ
エルミキサー、混合ロール、1軸又は2軸押出機等があ
げられる。混合形態としては、通常の溶融混合、マスタ
ーペレット等を用いる多段階溶融混練、溶液ブレンド又
は反応液中での混合等により組成物を得る方法がある。
(実施例) 実施例中の部、%は、いずれも重量基準で表わした。
実施例1〜3 実験例1. A成分の製造 撹拌機を備えたオートクレーブ中に、スチレン60部、
メチルエチルケトン100部、小片状に切断したポリブ
タジエン10部を仕込み、室温で一昼夜撹拌しゴムを溶
解した後、系内を窒素ガスで置換し、温度を85℃に昇
温した。無水マレイン酸40部とベンゾイルパーオキサ
イド0.075部、アゾビスイソブチロニトリル0.075
部をメチルエチルケトン250部に溶解した溶液を8時
間連続的に添加した。添加後さらに3時間温度を85℃
に保つた。粘調な反応液の一部をサンプリングしてガス
クロマトグラフイーにより未反応単量体の定量を行なつ
た結果、重合率はスチレン98%、無水マレイン酸99
%であつた。ここで得られた共重合体溶液に無水マレイ
ン酸に対し0.85モル当量のアニリン32.3部、および
0.15モル当量のメチルアミン1.9部をトリエチルアミ
ン0.3部と共に加え140℃で7時間反応させた。反応
溶液にメチルエチルケトン200部を加え、室温まで冷
却し、激しく撹拌したメタノール1500部に注ぎ析
出、ロ過、乾燥し、イミド化共重合体を得た。C−13
NMR分析より無水マレイン酸基の96%がイミド化さ
れていた。これを重合体A−1とした。
実験例 2. B成分の製造 ポリブタジエンラテツクス143部(固形分35%、平
均粒径0.35μ、ゲル含有率90%)、ステアリン酸ソ
ーダ1部、ソジウムホルムアルデヒドスルホキシレート
0.1部、テトラソジウムエチレンジアミンテトラアセチ
ツクアシツド0.03部、硫酸第1鉄0.003部および水
150部を65℃に加熱し、これにアクリロニトリル30
%およびスチレン70%よりなる単量体混合物50部、
t−ドデシルメルカプタン0.2部、キユメンハイドロパ
ーオキシド0.15部を4時間で連続添加し、さらに添加
後65℃で2時間重合した。重合率はガスクロマトグラ
フイー分析よりスチレン97%、アクリロニトリル96
%であつた。得られたラテツクスに酸化防止剤を添加し
た後、塩化カルシウムで凝固し、水洗、乾燥後白色粉末
としてグラフト共重合体を得、これを重合体B−1とし
た。
実験例3. 樹脂組成物の物性評価 A成分としてA−1のイミド化共重合体、B成分として
B−1のグラフト共重合体、C成分としてAS樹脂(電
気化学工業(株)製、商品名AS−S)を種々の割合で
ブレンドし、このブレンド物を30mmφ脱揮装置付スク
リユー押出機により押出しペレツト化した。ブレンド物
にはそれぞれ0.2部のオクタデシル3−(3,5−ジタ
−シヤリブチル−4−ヒドロキシフエニル)−プロピオ
ネートおよび1部のトリステアリルホスフアイトを含有
させた。このようにして得られた組成物の物性を測定し
て第1表に示した。
比較例1 実験例1のA成分の製造において無水マレイン酸に対し
0.85モル当量のアニリンおよび0.15モル当量のメチ
ルアミンを用いたのに代えて無水マレイン酸に対し1モ
ル当量のアニリンを用いた以外は実験例1と全く同じ操
作を行ない重合体A′−1を得た。なおこの時の重合率
はスチレン97%、無水マレイン酸99%であり、無水
マレイン酸基のN−フエニルマレイミド基へのイミド化
率は94%であつた。この重合体A′−1を重合体B−
1およびAS樹脂と実験例3と同様にしてブレンドし、
その組成物の物性を測定し、その結果を第1表に示し
た。
比較例2 実験例1のA成分の製造において無水マレイン酸に対し
0.85モル当量のアニリンおよび0.15モル当量のメチ
ルアミンを用いたのに代えて無水マレイン酸に対し1モ
ル当量のメチルアミンを用いた以外は実験例1と全く同
じ操作を行ない重合体A′−2を得た。この時の重合率
はスチレン98%、無水マレイン酸99%であり、無水
マレイン酸のN−メチルマレイミド基へのイミド化率は
98%であつた。この重合体A′−2を重合体B−1お
よびAS樹脂と実験例3と同様にしてブレンドし、その
組成物の物性を測定し、その結果を第1表に示した。
なお物性の測定は下記の方法によつた。
(1) 耐熱性VSP…荷重5Kg、ASTM D-1525に準じた。
(2) アイゾツト衝撃強度…ノツチ付アイゾツト。ASTM
D-256に準じた。
(3) 流動性MFI…温度250℃、荷重5Kg、ASTM D-
1238に準じた。
(発明の効果) 本発明組成物は従来の耐熱性を低下させることなく、衝
撃強度と成形加工性(流動性)において著しい向上が認
められる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)成分:芳香族ビニル単量体残基30〜
    80重量%、N−フエニルマレイミド単量体残基および
    N−メチルマレイミド単量体残基の合計量が20〜60
    重量%、無水マレイン酸単量体残基0〜20重量%、そ
    の他のビニル単量体残基0〜30重量%およびゴム状重
    合体0〜40重量%を含むイミド化共重合体で、かつN
    −フエニルマレイミド単量体残基とN−メチルマレイミ
    ド単量体残基のモル比が97〜70/3〜30であるイ
    ミド化共重合体10〜70重量部と (B)成分:ゴム状重合体10〜70重量%、芳香族ビニ
    ル単量体残基30〜80重量%、シアン化ビニル単量体
    残基0〜40重量%および他のビニル単量体残基0〜4
    0重量%からなるグラフト共重合体10〜90重量部お
    よび (C)成分:(A)成分および(B)成分以外の熱可塑性樹脂0
    〜80重量部とを含有してなる熱可塑性樹脂組成物。
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