JP2006509864A - ダイリップ付着挙動の改善されたポリフェニレンエーテル組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】 ポリフェニレンエーテル組成物の押出の際のダイリップ付着を低減させる。
【解決手段】 本発明の方法では、組成物中のポリフェニレンエーテルコンパウンドの量を基準にして約10重量%以下の線状低密度ポリエチレンを組成物に添加する。線状低密度ポリエチレンに加えて、組成物の約1〜約40重量部の耐衝撃性ポリスチレンコンパウンドを適宜添加してもよい。本発明の組成物は、線状低密度ポリエチレンを含まないポリフェニレンエーテル組成物に比べてリップ付着が低減する。
【解決手段】 本発明の方法では、組成物中のポリフェニレンエーテルコンパウンドの量を基準にして約10重量%以下の線状低密度ポリエチレンを組成物に添加する。線状低密度ポリエチレンに加えて、組成物の約1〜約40重量部の耐衝撃性ポリスチレンコンパウンドを適宜添加してもよい。本発明の組成物は、線状低密度ポリエチレンを含まないポリフェニレンエーテル組成物に比べてリップ付着が低減する。
Description
本発明は、ダイリップ付着挙動が改善されたポリフェニレンエーテル組成物に関する。具体的には、本発明はダイリップ付着量が実質的に低減するポリフェニレンエーテル組成物に関する。本発明は、ダイリップ付着挙動が改善されたポリフェニレンエーテル組成物の製造方法にも関する。
ポリフェニレンエーテル(PPE)樹脂組成物は、接着剤、シーラント、ゲル、自動車、ケーブル、電気用途、航空宇宙、スポーツ設備、電気用積層板及びIC封止材料のような、その固有粘度に依存する幾つかの工業分野で有用である。ポリフェニレンエーテル樹脂は、各種の熱可塑性及び熱硬化性材料用の添加剤としても有用である。ポリフェニレンエーテル樹脂は、幾つかの用途では、熱的性能の向上、難燃性の向上、ある種の電気的性質の低下、吸湿性の低下、クリープ抵抗性の増大、熱膨張の減少などを達成するためにも使用できる。ポリフェニレンエーテル樹脂組成物の物理的、電気的及び化学的性質によれば、これらは広範囲の工業用途にとって理想的である。ポリフェニレンエーテル樹脂組成物は、フィルム/シート押出、ブロー成形、フィルムブロー成形、押出コーティング及び紡糸で製造できる。しかし、かかる製造プロセスはプロセス中におけるダイリップ付着の発生の点で大きな欠点を有する。ダイリップ付着は、押出の際のダイの開放面に材料が堆積する現象である。過度のダイリップ付着は製品の美的品質及び工学的性質を損なうと共に、加工作業の停止を余儀なくして生産性の大幅な低下をもたらしかねない。多くの場合、成形される製品が均一でダイリップ付着の発生に起因する表面欠陥を含まないことを保証するため、プロセスの運転を停止してダイのクリーニングを行うことが必要となる。これは、製造プロセスの運転停止時間及びコスト増をもたらす。
ダイリップ付着の発生は、例えば、メルトフラクチャー及び欠陥の形成により、製造される製品の表面品質に影響を及ぼすことがある。ダイリップ付着は、幾つかのポリマー押出法で直面する問題である。しかし、この問題はポリフェニレンエーテル樹脂組成物の押出で特に顕著である。この問題を解消するため、ダイ形状及びサイズの機械的変更を始めとする幾つかの方法が提唱されてきた。
例えば、米国特許第5435708号は、それぞれのセットバックバーに旋回可能に連結されたリップガイド上に取り付けられた対向ダイリップを有するメルトブローイング用ダイヘッドを教示している。ダイのクリーニングを容易にするため、リップはそれぞれのリップガイド上で紡糸口金から遠ざかるように旋回される。これはダイの保守に際しての運転停止時間を短縮するが、製造プロセスを停止させるという問題を回避することはなく、製造作業中のクリーニング又は保守を容易にすることもない。
米国特許第6245271号は、ダイリップ付着を低減させる溶融ポリマーのダイ押出法を教示している。この方法は、溶融熱可塑性ポリマーを含む組成物の2以上の独立した供給源を設け、次いで一方の層が露出すると共に(二層の厚さの15%以下の)規定厚さを有する二つの層をなすようにして組成物をダイの内部で合体させ、次いで合体した層を押出すことからなる。ダイリップは、0.5〜3ミルの範囲内の比曲率半径を有している。この発明は、ダイリップの変更及び二つの相異なる層の形成に着目したものである。この発明は、ダイリップ付着を回避するために重要であるとしていかなる他の因子にも言及していない。この発明の欠点は、その適用可能性がおむつ及び失禁用下着のような用途のための繊維の製造に限られることである。これは、サイズの異なるダイリップの問題を解決しない。また、一見したところ、これはダイリップが規定寸法を超える寸法を有する場合には実施できないように思われる。この発明は、ポリフェニレンエーテル樹脂組成物に関する適用可能性については何も述べていない。
国際公開第WO02/28971号は、ICトレーを射出成形するための、ポリフェニレンを基材とする複合樹脂組成物を教示している。この場合、組成物は組成物全体の20〜98重量%のポリフェニレンオキシド又はポリフェニレンエーテルを含むと共に、ポリスチレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルアミド、ポリカーボネート及びポリエチレン(高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン及び超低密度ポリエチレンを含む)からなる群から選択される1種以上の樹脂を組成物全体の1〜40重量%の量で含み、充填材としての無機物及びガラス繊維を組成物全体の1〜40重量%の量で含む。この組成物は製品について向上した機械的強度、寸法安定性、低い線熱膨張率及び良好な外観を有することが主張されているが、ダイリップ付着発生の低減についての開示又は教示は見られない。
したがって、ポリフェニレンエーテル樹脂組成物でのダイリップ付着を回避又は抑制でき、それによってPPE樹脂を基材とする物品の製造時に顕著な利点(例えば、運転停止時間の短縮)をもたらす方法を提供することは望ましい。
米国特許第5435708号明細書
米国特許第6245271号明細書
国際公開第WO02/28971号パンフレット
本明細書では、ポリフェニレンエーテル組成物の押出の際のダイリップ付着を低減させる方法について開示する。本方法は、組成物中のポリフェニレンエーテル樹脂100重量部当たり約1〜約10重量部の線状低密度ポリエチレンを混合してブレンドを形成し、ブレンドを押出してポリフェニレンエーテル樹脂組成物の押出物を得、もって線状低密度ポリエチレンを含まないポリフェニレンエーテル組成物に比べてリップ付着を低減させる。
別の実施形態では、ポリフェニレンエーテル組成物の押出の際のダイリップ付着を低減させる方法は、組成物中のポリフェニレンエーテル樹脂100重量部当たり約1〜約10重量部の線状低密度ポリエチレンを混合すると共に、組成物の約1〜約40重量部の耐衝撃性ポリスチレンコンパウンドを混合してブレンドを形成し、ブレンドを押出してポリフェニレンエーテル樹脂組成物の押出物を得、もって線状低密度ポリエチレンを含まないポリフェニレンエーテル組成物に比べてリップ付着を低減させる。
ポリフェニレンエーテル組成物は、ポリフェニレンエーテルコンパウンドと、ポリフェニレンエーテル樹脂100重量部当たり約1〜約10重量部の線状低密度ポリエチレン化合物であって、約0.33〜約0.46dl/gの固有粘度、ASTM D−1238に従って測定して約30g/10分未満のメルトフローインデックス、及び約0.90〜約0.94g/cm3の密度を有する線状低密度ポリエチレン化合物とを含む。
上記その他の特徴は、以下の図面及び詳しい説明で例示される。
本明細書中には、ダイリップ付着を低減させる方法及びポリフェニレンエーテル組成物が開示される。組成物中で使用するポリフェニレンエーテルポリマー(本明細書中では「PPE」ともいう)は、複数のアリールオキシ繰返し単位、好ましくは下記式(I)で表される50以上の繰返し単位を含む公知ポリマーである。
式中、各単位において独立に、各Q1は独立に水素、ハロゲン、アルキル(好ましくは炭素原子数7以下の第一又は第二低級アルキル)、アリール(好ましくはフェニル)、ハロゲン原子と式(I)のフェニル核の間に2以上の炭素原子が介在するハロ炭化水素基(好ましくはハロアルキル)、アミノアルキル、炭化水素オキシ、又はハロゲン原子と酸素原子の間に2以上の炭素原子が介在しかつハロゲン原子と式(I)のフェニル核の間に2以上の炭素原子が介在するハロ炭化水素オキシである。
各Q2は独立に、水素、ハロゲン、アルキル(好ましくは炭素原子数7以下の第一又は第二低級アルキル)、アリール(好ましくはフェニル)、ハロゲン原子と式(I)のフェニル核の間に2以上の炭素原子が介在するハロ炭化水素基(好ましくはハロアルキル)、炭化水素オキシ基、又はハロゲン原子と酸素原子の間に2以上の炭素原子が介在しかつハロゲン原子と式(I)のフェニル核の間に2以上の炭素原子が介在するハロ炭化水素オキシ基である。各Q1及びQ2は好適には炭素原子数約12以下のもので、大抵の場合、各Q1はアルキル又はフェニル、特にC1〜C4アルキルであり、各Q2は水素である。
本明細書及び特許請求の範囲中で使用する「ポリフェニレンエーテル樹脂」という用語は、非置換ポリフェニレンエーテルポリマー、芳香環が置換された置換ポリフェニレンエーテルポリマー、ポリフェニレンエーテルコポリマー及びこれらのブレンドを包含する。また、米国特許第5089566号(S.Bruce Brown)に記載されているように、ビニルモノマー又はポリマー(例えば、ポリスチレン)及びエラストマーのような物質を公知の方法でポリフェニレンエーテル上にグラフトすることで調製される部分を含むポリフェニレンエーテルポリマーも包含される。低分子量ポリカーボネート、キノン、複素環式化合物及びホルマールのようなカップリング剤が公知の方法で2種のフェニルエーテル鎖のヒドロキシ基との反応を受けて生成した高分子量ポリマーであるカップルドポリフェニレンエーテルポリマーも包含される。
組成物中で使用するポリフェニレンエーテルポリマーは、アミノアルキル含有末端基及び4−ヒドロキシビフェニル末端基のような各種の末端基も有していてもよく、通例は酸化カップリング反応による合成中に組み込まれる。ポリフェニレンエーテルポリマーは、ポリマーに追加の反応性を加えると共に、場合によっては、ポリフェニレンエーテルポリマーと共に使用してアロイ又はブレンドを生成し得る他のポリマー系に対する追加の相溶性を付与する末端基で官能化又は「封鎖」することもできる。例えば、ポリフェニレンエーテルポリマーは、2−クロロ−4(2−ジエチルホスファトエポキシ)−6−(2,4,6−トリメチルフェノキシ)−1,3,5−トリゼンのような官能化剤をポリフェニレンエーテルポリマーの末端基の一つ(即ち、末端ヒドロキシル基の一つ)と反応させることで、エポキシ末端基、ホスフェート末端基又はオルトエステル末端基で官能化することができる。
上記の説明から当業者には自明の通り、使用のために想定されるポリフェニレンエーテルポリマーは、構造単位の変化にかかわらず、現在知られているすべてのものを包含する。
使用し得る好適なポリフェニレンエーテルポリマーには、特に限定されないが、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2,3,6−トリメチル−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−メチル−6−プロピル−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−エチル−6−プロピル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2,6−ジラウリル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2,6−ジフェニル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2,6−ジメトキシ−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2,6−ジエトキシ−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−メトキシ−6−エトキシ−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−エチル−6−ステアリルオキシ−1,4−フェニレン)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−メチル−6−フェニル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−エトキシ−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−クロロ−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2,6−ジブロモ−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(3−ブロモ−2,6−ジメチル−1,4−フェニレン)エーテル、これらの混合物などがある。
好適なコポリマーには、2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル単位及び2,3,6−トリメチル−1,4−フェニレンエーテル単位を含むランダムコポリマーがある。
本発明の組成物中で使用するポリフェニレンエーテル樹脂は、25℃のクロロホルム中で測定して約0.2dl/gを超える固有粘度を有すると共に、一般にはゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定して約3000〜約40000の範囲内の数平均分子量及び20000〜80000の範囲内の重量平均分子量を有する。
本発明で使用するのに適したポリフェニレンエーテルポリマーは、当技術分野で公知の多数の方法のいずれかにより、対応するフェノール類又はその反応性誘導体から製造できる。ポリフェニレンエーテル樹脂は、通例、2,6−キシレノール又は2,3,6−トリメチルフェノールのような1種以上のモノヒドロキシ芳香族化合物の酸化カップリングで製造される。かかるカップリングのためには一般に触媒系が使用され、これらは銅化合物、マンガン化合物又はコバルト化合物のような1種以上の重金属化合物を通常は様々な他の物質と共に含んでいる。銅化合物を含む触媒系は、通常、第一銅又は第二銅イオン、ハロゲン化物(例えば、塩化物、臭化物又はヨウ化物)イオン及び1種以上のアミンの組合せ、例えば塩化第一銅−トリエチルアミンである。マンガン化合物を含む触媒系は、一般に、二価マンガンをハロゲン化物イオン、アルコキシドイオン又はフェノキシドイオンのような陰イオンと化合させたアルカリ系である。大抵の場合、マンガンは、ジアルキルアミン、アルキレンジアミン、o−ヒドロキシ芳香族アルデヒド、o−ヒドロキシアゾ化合物及びo−ヒドロキシアリールオキシムのような1種以上の錯化剤及び/又はキレート化剤との錯体として存在する。マンガン含有触媒の例には、塩化マンガン及び塩化マンガン−ナトリウムメチラートがある。好適なコバルト型触媒系はコバルト塩及びアミンを含んでいる。
触媒系及びポリフェニレンエーテル樹脂製造方法の例は、米国特許第3306874号、同第3306875号、同第3914266号及び同第4028341号(Hay)、米国特許第3257357号及び同第3257358号(Stamatoff)、米国特許第4935472号及び同第4806297号(S.B.Brownら)並びに米国特許第4806602号(Dwayne M.Whiteら)に記載されている。
一般に、ポリフェニレンエーテル樹脂の分子量は、反応時間、反応温度及び触媒量を調節することで制御できる。長い反応時間は、高い平均繰返し単位数及び高い固有粘度をもたらす。ある時点で所望の分子量(固有粘度)が得られれば、通常の手段で反応は停止される。例えば、錯体金属触媒を使用する反応系の場合には、酸(例えば、塩酸、硫酸など)又は塩基(例えば、水酸化カリウムなど)を添加することで重合反応を停止できる。或いは、米国特許第3306875号中でHayが教示しているように、濾過、沈殿又は他の適当な手段で生成物を触媒から分離すればよい。
PPE組成物は、好ましくは相溶化又は官能化PPEポリマーを含む。ここで、相溶性とは、ブレンド成分(PPEポリマーとブレンドの他の成分)間の巨視的相分離を最小限にすることを包括的に意味する。一般に、引張伸びの増大、層間剥離傾向の低下、延性の増大、及び相形態安定化の向上が、相容性向上の指標である。ブレンドの望ましい物理的性質はブレンド成分間の相溶性の向上によってある程度決まる。
線状低密度ポリエチレン(LLDPE)のようなポリオレフィンは、家庭用使い捨て商品、ごみ袋及びライナーのような消費者市場用フィルム、洗濯品及びドライクリーニング品用のオーバーラツプフィルム及びバッグ、並びに商品維持用の輸送袋及びキャリーアウトバッグのような各種の最終使用目的のために設計されるフィルムを形成するため、それ自体として使用され、又は他のポリマーとのブレンドとして使用されることが知られている。LLDPEは、他の樹脂タイプ(例えば、ポリ塩化ビニル)に比べて比較的安価であり、しかも安価と共に優れた組合せの機械的、物理的及び化学的性質(例えば、引張強さ、セカント係数、引張引裂強さ、耐破壊性、破断点伸びなど)を有するので、かかる最終用途設計のフィルム用の樹脂として望ましい。しかし、当技術分野では、PPE樹脂含有組成物の押出に際して、PPE樹脂組成物の品質を犠牲にせずにダイリップ付着の発生を低減させるためにLLDPEを使用することに関する教示は存在しない。
本発明は、少量のLLDPEをPPE組成物に添加すると、押出作業時のダイリップ付着が回避及び/又は大幅に低減するという予想外の知見に基づく。
好ましい線状低密度エチレンコポリマー(LLDPE)は約0.88〜約0.96g/cm3の密度を有し、約0.90〜約0.94g/cm3の密度がさらに好ましく、約0.92〜約0.93g/cm3の密度がさらに一段と好ましい。好ましいLLDPEの融点は、好ましくは約100〜約136℃であり、約110〜約130℃がさらに一段と好ましい。好ましいLLDPEの融点のメルトインデックスは、好ましくはASTM D−1238に従って測定して約40g/10分以下であり、約30g/10分以下のメルトインデックスがさらに好ましく、約20g/10分以下のメルトインデックスがさらに一段と好ましい。好ましい実施形態では、メルトインデックスはASTM D−1238に従って測定して約10〜約20g/10分である。ポリエチレン主鎖中に組み込むのに適したオレフィンコモノマーには、ブテン、ペンテン、ヘプテン、オクテン及びヘキセンがある。LLDPEは、当技術分野で公知の各種方法のいずれか、例えば米国特許第4076698号に開示されているような比較的低圧の方法で製造できる。当技術分野で公知の通り、これらのポリマー又はコポリマーは、チタン、クロム、ジルコニウム、マグネシウム及びこれの混合物を含むチーグラー−ナッタ触媒、メタロセン触媒又はフィリップス触媒の存在下で生成され、これは重合したまま(合成したまま)の樹脂中に触媒残留物を生じる。
LLDPEは、好ましくはPPE組成物中のポリフェニレンエーテルコンパウンドの量に対して約10%以下の量で存在し、約8%以下がさらに好ましく、約6%以下がさらに一段と好ましく、約4%以下が最も好ましい。やはり好ましくは、LLDPEはPPE組成物中のポリフェニレンエーテルコンパウンドの量に対して約1%以上の量で存在し、約2%以上がさらに好ましく、約3%以上がさらに一段と好ましく、約4%以上が最も好ましい。意外にも、PPE組成物にLLDPEを添加すると、押出作業時にリップ付着を生じるまでの時間が大幅に長くなることが見出された。さらに、射出成形操作に伴う剪断作用の増大のために組成物の2重量部を超える濃度では層間剥離が起こり得る射出成形操作と異なり、押出操作はずっと小さい剪断作用を示し、その結果として好ましいLLDPE量では層間剥離が起こらないことが判明した。
PPE組成物は、難燃剤、ドリップ防止剤、染料、顔料、流動性向上剤、耐衝撃性改良剤(例えば、高密度ポリスチレン)、着色剤、補強剤、充填材、ガラス繊維、安定剤、帯電防止剤、可塑剤及び滑剤からなる群から選択される1種以上の添加剤の有効量も含み得る。これらの添加剤は当技術分野で公知であり、その有効レベル及び混入方法も公知である。添加剤の有効量は広範囲に変化するが、通常は組成物全体の重量を基準にして約1〜約30重量%の量で存在する。
PPE組成物は、一般に、均質ブレンドを得るのに適した条件下で成分をブレンドすることで製造される。ブレンディングは、単軸出機、二軸押出機、又はブレンドに剪断作用を及ぼすことができる任意の他の混合装置を用いて実施できる。最初に、すべての成分を加工装置に加えることができる。別法として、特定の添加剤を互いに予備コンパウンディングしてもよいし、或いは主ポリマー成分(PPE及びLLDPE)の1種と予備コンパウンディングしてもよい。衝撃強さ及び伸びのような性質は、LLDPEとのブレンディングに先立ってPPEを官能化するために使用する典型的な薬剤の1種以上をPPEと最初に予備混合することで向上し得ると考えられる。組成物は、加工中に別々の押出機を用いて製造することもでき、又は加工中に複数の成分の添加を可能にする複数の供給口を有する単一の押出機を用いて製造することもできる。メルトのガス抜き(大気中又は真空中)を可能にするため、供給口間の各セクションに1以上のベント口を使用することが好ましい。例えば、ブレンド組成物中の揮発性不純物は、混合装置に設けられたベント口を通してメルトに真空を作用させることで除去できる。ブレンディング時間及び温度並びに成分添加方法は、当業者であれば、多大な実験を行わなくても調整できる。
本発明の組成物から製造される改良押出物品も、本発明の別の実施形態をなす。
特定の実施形態では、PPE樹脂組成物とブレンドできる各種樹脂には、ビニル芳香族樹脂、米国特許第5981656号及び同第5859130号に開示されているようなポリアミド、米国特許第5290881号に開示されているようなポリアリーレンスルフィド、米国特許第5916970号に開示されているようなポリフタルアミド、米国特許第5231146号に開示されているようなポリエーテルイミド、並びに米国特許第5237005号に開示されているようなポリエステルがある。
本発明のPPEブレンドに添加できるビニル芳香族樹脂は、次式のモノマーから導かれる構造単位を25重量%以上含むポリマーからなる。
(Z)p−Ph−C(R3)=CH2
式中、Phはフェニルであり、R3は水素、低級アルキル又はハロゲンであり、Zはビニル、ハロゲン又は低級アルキルであり、pは0〜5である。これらのビニル芳香族ポリマーには、ホモポリスチレン、ポリクロロスチレン、ポリビニルトルエン、及びエラストマー系ポリマーとのブレンド又はグラフトからなるゴム変性ポリスチレン(時には「HIPS」という)、並びにこれらの材料の混合物がある。スチレン−アクリロニトリルコポリマー(SAN)、スチレン−無水マレイン酸コポリマー、ポリ−α−メチルスチレン、並びにエチルビニルベンゼン及びジビニルベンゼンのコポリマーのようなスチレン含有コポリマーも好適である。
式中、Phはフェニルであり、R3は水素、低級アルキル又はハロゲンであり、Zはビニル、ハロゲン又は低級アルキルであり、pは0〜5である。これらのビニル芳香族ポリマーには、ホモポリスチレン、ポリクロロスチレン、ポリビニルトルエン、及びエラストマー系ポリマーとのブレンド又はグラフトからなるゴム変性ポリスチレン(時には「HIPS」という)、並びにこれらの材料の混合物がある。スチレン−アクリロニトリルコポリマー(SAN)、スチレン−無水マレイン酸コポリマー、ポリ−α−メチルスチレン、並びにエチルビニルベンゼン及びジビニルベンゼンのコポリマーのようなスチレン含有コポリマーも好適である。
ビニル芳香族ポリマーは、バルク重合、懸濁重合及び乳化重合を始めとする、当技術分野で公知の方法で製造される。本発明のPPEブレンドに添加されるビニル芳香族樹脂の量は、想定される性質に依存し、通例は組成物全体の重量を基準にして約5〜90重量%、好ましくは約15〜約60重量%の範囲内にある。
好適なポリスチレン樹脂の例は、当技術分野で広く知られており、例えば、Organic Polymer Chemistry,2nd edition(K.G.Saunders,Chapman and Hall,1988)の第3章、及び米国特許第4816510号(John B.Yates III)に記載されている。
以下の実施例は、本発明の若干の実施形態を例示するために示される。これらはいかなる面でも本発明を限定するものでない。特記しない限り、百分率はすべて組成物全体の総重量を基準にした重量%であり、部はすべて重量部である。
実施例1
表1に示すように、15種の組成物を配合して押出した。PPE組成物は、固有粘度の異なるポリフェニレンオキシド(PPO)ポリマー、LLDPE及び/又は耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)からなっていた。押出に先立ち、組成物を180°Fで約2〜約4時間乾燥した。押出時、視認できるダイリップ付着が生じる時間を約180分を超える最大時間にわたって定性的に記録した。加えて、フィルムの品質に付着物による影響が出始める時間も定性的に記録した。
表1に示すように、15種の組成物を配合して押出した。PPE組成物は、固有粘度の異なるポリフェニレンオキシド(PPO)ポリマー、LLDPE及び/又は耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)からなっていた。押出に先立ち、組成物を180°Fで約2〜約4時間乾燥した。押出時、視認できるダイリップ付着が生じる時間を約180分を超える最大時間にわたって定性的に記録した。加えて、フィルムの品質に付着物による影響が出始める時間も定性的に記録した。
0.33g/cm3の固有粘度を有するポリフェニレンオキシドポリマーはGeneral Electric社製のC8395であり、0.40(g/cm3)の固有粘度を有するポリフェニレンオキシドポリマーはGeneral Electric社製のC2020であり、0.46(g/cm3)の固有粘度を有するポリフェニレンオキシドポリマーはGeneral Electric社製のC2000であった。表記されている場合には、耐衝撃性ポリスチレン耐衝撃性改良剤を組成物に添加した。耐衝撃性改良剤はChevron社製のEB6755であった。LLDPEはExxon Mobil社製のLL−5100であった。
各実験前の約15分間にわたり、実験で使用すべき材料で押出機(C.W.Brabender Instruments社製の0.75インチ単軸出機)をパージし、次いでダイ(幅4インチでギャップ0.015インチのフィルムダイ)もパージした。パージ後、押出機を停止し、ダイを完全にクリーニングした。次いで、タイマーをゼロに設定した後に押出機を始動した。押出機の様々なゾーンについて3種の温度プロフィルのいずれかで押出物を処理した。プロフィルAは260℃、280℃、300℃、300℃及び300℃の温度プロフィルを有し、プロフィルBは240℃、260℃、280℃、280℃及び280℃の温度プロフィルを有し、プロフィルCは220℃、240℃、260℃、260℃及び260℃の温度プロフィルを有していた。各試料のスループットは、100rpmのスクリュー回転数で約10.3ポンド/時であった。
結果は、LLDPEを含まないPPE組成物では意外にもリップ付着が生じる時間が最も短かったことを表している。組成物1〜3は、40分未満で視認できるリップ付着を生じた。さらに、ポリフェニレンエーテルコンパウンドの固有粘度が増すと、リップ付着の発生時間は短くなるようである。組成物4〜7、8〜11は、PPE組成物中のLLDPE量の増加の効果を実証している。明らかに、組成物中のLLDPEを増加させるのに伴い、リップ付着が生じる時間が延びることがわかる。
以上、例示的な実施形態に関して本発明を説明してきたが、当業者には、本発明の技術的範囲から逸脱せずに様々な変更及び同等物による構成要素の置換が可能であることが理解されよう。加えて、本発明の本質的範囲から逸脱せずに特定の状況又は材料を本発明の教示に適合させるため、数多くの修正を行うことができる。したがって、本発明は本発明を実施するために想定される最良の形態として開示された特定の実施形態に限定されず、特許請求の範囲に含まれるすべての実施形態を包含する。
Claims (18)
- ポリフェニレンエーテル組成物の押出の際のダイリップ付着を低減させる方法であって、
組成物中のポリフェニレンエーテル樹脂100重量部当たり約1〜約10重量部の線状低密度ポリエチレンを混合してブレンドを形成し、
ブレンドを押出してポリフェニレンエーテル樹脂組成物の押出物を得、もって線状低密度ポリエチレンを含まないポリフェニレンエーテル組成物に比べてリップ付着を低減させる、方法。 - ポリフェニレンエーテルが、25℃のクロロホルム中で測定して約0.33〜約0.46dl/gの固有粘度を有する、請求項1記載の方法。
- 線状低密度ポリエチレンが、ASTM D−1238に従って測定して約40g/10分未満のメルトフローインデックスを有する、請求項1記載の方法。
- 組成物がさらに耐衝撃性ポリスチレンコンパウンドを含む、請求項1記載の方法。
- 組成物がさらに、難燃剤、ドリップ防止剤、染料、顔料、流動性向上剤、耐衝撃性改良剤、着色剤、補強剤、充填材、ガラス繊維、安定剤、帯電防止剤、可塑剤及び滑剤からなる群から選択される1種以上の添加剤の有効量を含む、請求項1記載の方法。
- 線状低密度ポリエチレンが約100〜約136℃の融点を有する、請求項1記載の方法。
- 組成物がさらに、ビニル芳香族樹脂、ポリアミド、ポリアリーレンスルフィド、ポリフタルアミド、ポリエーテルアミド又はポリエステルを含む、請求項1記載の方法。
- ポリフェニレンエーテル組成物の押出の際のダイリップ付着を低減させる方法であって、
組成物中のポリフェニレンエーテル樹脂100重量部当たり約1〜約10重量部の線状低密度ポリエチレンを混合すると共に、組成物の約1〜約40重量部の耐衝撃性ポリスチレンコンパウンドを混合してブレンドを形成し、
ブレンドを押出してポリフェニレンエーテル樹脂組成物の押出物を得、もって線状低密度ポリエチレンを含まないポリフェニレンエーテル組成物に比べてリップ付着を低減させる、方法。 - 組成物がさらに、ビニル芳香族樹脂、ポリアミド、ポリアリーレンスルフィド、ポリフタルアミド、ポリエーテルアミド又はポリエステルを含む、請求項9記載の方法。
- 線状低密度ポリエチレンが約0.88〜約0.96g/cm3の密度を有する、請求項9記載の方法。
- 線状低密度ポリエチレンが、ASTM D−1238に従って測定して約40g/10分未満のメルトフローインデックスを有する、請求項9記載の方法。
- 組成物がさらに耐衝撃性ポリスチレンコンパウンドを含む、請求項9記載の方法。
- 組成物がさらに、難燃剤、ドリップ防止剤、染料、顔料、流動性向上剤、耐衝撃性改良剤、着色剤、補強剤、充填材、ガラス繊維、安定剤、帯電防止剤、可塑剤及び滑剤からなる群から選択される1種以上の添加剤の有効量を含む、請求項9記載の方法。
- ポリフェニレンエーテルが、25℃のクロロホルム中で測定して約0.33〜約0.46dl/gの固有粘度を有する、請求項9記載の方法。
- 線状低密度ポリエチレンが約100〜約136℃の融点を有する、請求項9記載の方法。
- ポリフェニレンエーテルコンパウンドと、
ポリフェニレンエーテル樹脂100重量部当たり約1〜約10重量部の線状低密度ポリエチレン化合物であって、約0.33〜約0.46の固有粘度、ASTM D−1238に従って測定して約30g/10分未満のメルトフローインデックス、及び約0.90〜約0.94g/cm3の密度を有する線状低密度ポリエチレン化合物と
を含んでなるポリフェニレンエーテル組成物。 - 当該組成物がさらに耐衝撃性ポリスチレンコンパウンドを含む、請求項17記載の組成物。
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