JP2006515635A - コポリエステルエラストマーに基づく成形用樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
吹込成形のために特性が改善された成形用樹脂組成物は、特定の割合で次の成分(A)〜(F)を含む。(A)二種のポリエーテルエステルエラストマー(A1)と(A2)のブレンド、(A1)は45〜72の範囲内のショアD硬度を有し、前記ブレンドの70〜95重量%の量であり、かつ(A2)は25〜40の範囲内のショアD硬度を有し、前記ブレンドの5〜30重量%の量である。(B)エチレン94〜50重量%、少なくとも一種のアルキルまたはシクロアルキルアクリレートまたはメタクリレート(アルキル基またはシクロアルキル基は炭素原子2〜10個を有する)5〜35重量%および少なくとも一種の不飽和エポキシド1〜15重量%を含むコポリマー。(C)と(D)のうちの少なくとも一方であって、(C)はエチレン88〜60重量%、少なくとも一種のアルキルまたはシクロアルキルアクリレートまたはメタクリレート(アルキル基またはシクロアルキル基は炭素原子2〜10個を有する)11.5〜40重量%および少なくとも一種の不飽和ジカルボン酸の無水物0.5〜6重量%を含むコポリマーであり、(D)は押出によって前記組成物に微細に分散させることができる少なくとも一種のゴム状ポリマーである。(E)はブレンド(A)のポリエーテルエステル樹脂の酸末端基と反応できるカルシウム化合物である。(F)は一種以上の任意選択の添加剤である。本発明による組成物は、垂れ下がる傾向がほとんどないので非常に長い部品の満足な吹込成形を可能にする高いパリソン安定性を提供する。
Description
本発明は、成形用樹脂組成物および前記組成物から得られる成形品に関する。
本発明は、詳しくは、ゴム様ポリエーテルソフトセグメントとプラスチック様ハードセグメントが交互に互いに連結されるポリエーテルエステルエラストマーまたはブロックコポリマーに基づく吹込成形用樹脂組成物に関する。
ポリエステル、特にポリエーテルエステルエラストマーの吹込成形は知られているが、特定の流動学的特性、特に好ましくないサギングを避けるために厳密に制御された高い溶融強度を必要とする非常に長い部品の吹込成形に特に関連して問題を抱えたままである。
(特許文献1)には、重合されたエチレン単位および重合されたカルボン酸単位を含むコポリマーをコポリエステルエラストマーに添加すると、吹込成形によるコポリエステルエラストマーの加工を改善することが報告されている。
(特許文献2)には、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)またはPBT/PETブレンドなどのポリエステル、エポキシドポリマーおよび触媒イオン源の吹込成形用組成物が記載されている。
(特許文献3)には、ポリブチレンテレフタレート、エポキシド基を含むエチレンコポリマー、および(メタ)アクリル酸を含むエチレンコポリマーのカルボキシル基のK+のNa+による部分的中和によって得られるイオノマーを含有する吹込成形用組成物が記載されている。
(特許文献4)には、吹込成形用熱可塑性ポリエステル樹脂の問題が記載され、熱可塑性ポリエステル樹脂、典型的にはPBTとスチレン系コポリマーの組み合わせのための改善が報告されている。比較例12において、PBT含有ポリエステルエーテルエラストマーをPBTの代わりに用いた時に吹込成形が不可能であったことが報告されている。
(特許文献5)は、吹込成形のために今まで適するとは考えられなかったポリエーテルエステルエラストマー(ブロックコポリマー)の吹込成形性を、こうしたエラストマーとエポキシ化合物およびフェノールアルカリ金属塩とを混合することにより改善することを目指していた。
(特許文献6)には、ポリエーテルエステルエラストマー(ブロックコポリマー)と、PBT、PETまたはそれらのブレンドのような芳香族熱可塑性ポリエステル、ゴム状インターポリマーおよび任意に鉱物充填剤とを混合することによるポリエーテルエステルエラストマーの一般的改善が提案されている。
特定のポリエーテルエステルエラストマー配合物が吹込成形のためにうまく用いられてきたのに対して、非常に長い部品の吹込成形のための、特に、順次共有押出し成形または3−Dパリソン操作技術のための、垂れ下がる傾向がほとんどない高いパリソン安定性を有するポリエーテルエステル樹脂に基づく吹込成形用樹脂組成物を提供することが依然として問題を抱えたままである。
本発明によると、吹込成形のために特性が改善された成形用樹脂組成物は次の成分(A)〜(F)を含む。
(A)二種のポリエーテルエステルエラストマー(A1)と(A2)のブレンド。(A1)は45〜72の範囲内のショアD硬度を有し、前記ブレンドの70〜95重量%の量であり、かつ(A2)は25〜40の範囲内のショアD硬度を有し、前記ブレンドの5〜30重量%の量である。
(B)エチレン94〜50重量%、少なくとも一種のアルキルまたはシクロアルキルアクリレートまたはメタクリレート(アルキル基またはシクロアルキル基は炭素原子2〜10個を有する)5〜35重量%および少なくとも一種の不飽和エポキシド1〜15重量%を含むコポリマー。
(C)と(D)のうちの少なくとも一方であって、(C)はエチレン88〜60重量%、少なくとも一種のアルキルまたはシクロアルキルアクリレートまたはメタクリレート(アルキル基またはシクロアルキル基は炭素原子2〜10個を有する)11.5〜40重量%および少なくとも一種の不飽和ジカルボン酸の無水物0.5〜6重量%を含むコポリマーであり、(D)は押出によって前記組成物に微細に分散させることができる少なくとも一種のゴム状ポリマーである。
(E)はブレンド(A)のポリエーテルエステル樹脂の酸末端基と反応できるカルシウム化合物である。
(F)は一種以上の任意選択の添加剤である。
本発明による組成物において、樹脂ブレンド(A)は組成物の60〜90重量%の量で存在する。コポリマー(B)は樹脂ブレンドAの6〜15重量%の量で存在する。コポリマー(C)が存在する場合に、コポリマー(C)は組成物の20重量%以下の量であり、ゴム状ポリマー(D)が存在する場合に、このポリマーは組成物の20重量%以下の量である。但し、(C)と(D)の合計は組成物の少なくとも2重量%である。カルシウム化合物(E)は前記組成物中で2重量%以下の元素カルシウムを提供するような量である。最後に、任意選択の添加剤(F)が存在する場合に、こうした添加剤は前記組成物の20重量%以下の量である。
本発明による組成物は、垂れ下がる傾向がほとんどないので、先行技術のポリエーテルエステルエラストマー配合物で達成できなかった非常に長い部品の満足な吹込成形を可能にする高いパリソン安定性を提供し、同時に成型品の良好な表面外観を兼備する。この組成物は、逐次共押出および3−Dパリソン操作技術のために本質的に有利である。
コポリエステルエラストマー(A)は、有利には、エステル結合を通して頭尾で接合された多数の反復する長鎖エステル単位と短鎖エステル単位から本質的に構成されるコポリエーテルエステルである。こうした長鎖エステル単位は以下の式
によって表され、こうした短鎖エステル単位は以下の式
によって表される。式中、Gは、約400〜6000の分子量および約2.0〜4.3の炭素対酸素比を有するポリ(アルキレンオキシド)グリコールからの末端ヒドロキシル基の除去後に残る二価基であり、Rは、約300未満の分子量を有するジカルボン酸からのカルボキシル基の除去後に残る二価基であり、Dは、約250未満の分子量を有するジオールからのヒドロキシル基の除去後に残る二価基である。但し、こうした短鎖エステル単位が、こうしたコポリエーテルエステルの約15〜95重量%の量であることを条件とする。
あるいは、コポリエステルエラストマーはコポリエステルエステルである。
コポリエーテルエステルエラストマーおよびコポリエステルエステルエラストマーは、例えば、(特許文献7)、(特許文献8)および(特許文献9)に記載されている。これらの特許の記載は本明細書に引用して援用する。
ポリエーテルエステルブロックコポリマーおよびこうしたブロックコポリマーの調製は、「ポリマー科学および工学百科事典(Encyclopedia of Polymer Science and Engineering)」,Volume12,Pages76〜177(1985)およびその中で報告された参考文献にも記載されている。
種々のポリエーテルエステルブロックコポリマーは、種々の商品名、例えば、本願特許出願人の「ハイトレル(HYTREL)」、チコナ(Ticona)の「リテフレックス(RITEFLEX)」およびDSMの「アーニテル(ARNITEL)」で多くの会社から販売されている。
ハード/ソフトセグメントを変え、そして異なるアルキレンオキシドおよびソフトセグメントの分子量を用いることにより、例えば、ショアD25と80の間の異なる硬度を有するブロックコポリエステルを得ることが可能になる。本発明は、一方が45〜72の範囲内のショアD硬度を有し、他方が25〜40の範囲内のショアD硬度を有する二種のポリエーテルエステルエラストマーのブレンドを用いる。
高硬度と低硬度のコポリエステルエラストマーのブレンドの使用は、本発明のために決定的に重要であり、パリソン外観(より少ないメルトフラクチャー)について利点をもたらす。さらに、本発明において用いられるブレンドは、ダイから出る時にパリソンの表面外観を改善し、よって成型品のより少ない表面欠陥につながることが見出された。
高硬度と低硬度のコポリエステルエラストマーのブレンドの使用は、中央特性の単一コポリエステルエラストマーの使用と同じではない。これは、コポリエステルエラストマー中のソフトブロックの長さが、よりソフトなグレードではより長い傾向があり、従って、長いソフトブロックがたとえ僅かの割合でも存在することが、材料が溶融状態から固化する時に保持される結晶化速度および絡み合いの密度に影響を及ぼしうるからである。
好ましくは、ソフトコポリエステルエラストマー中のソフトセグメントは、ほぼ2000の分子量を有するポリテトラメチレングリコール(PTMEG)であるのに対して、ハードコポリエステルエラストマー中のソフトセグメントは、ほぼ1000の分子量を有するPTMEGである。
ハードコポリエステルエラストマーとソフトコポリエステルエラストマーの相対量は、ブレンドの全重量を基準にして、ハードコポリエステルエラストマーでは75〜97重量%、好ましくは84〜94重量%の範囲内であり、ソフトコポリエステルエラストマーでは3〜25重量%、好ましくは6〜16重量%の範囲内である。
コポリマー(B)と(C)の成分として特に用いてもよいアルキルアクリレートおよびメタクリレートの例は、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレートおよび2−エチルヘキシルアクリレートである。
コポリマー(B)の成分として特に用いてもよい不飽和エポキシドの例は、アリルグリシジルエーテル、ビニルグリシジルエーテル、マレイン酸グリシジル、イタコン酸グリシジル、アクリル酸グリシジルおよびメチルメタクリル酸グリシジルなどの脂肪族グリシジルエステルおよびエーテル、ならびに2−シクロヘキセン−1−グリシジルエーテル、ジグリシジル4,5−シクロヘキセン−ジカルボキシレート、グリシジル4−シクロヘキセンカルボキシレート、グリシジル5−ノルボルネン−2−メチル−2−カルボキシレートおよびジグリシジルエンドクディス(endocdis)−ビシクロ(2.2.1)−5−ヘプテン−2,3−ジカルボキシレートなどの脂環式グリシジルエステルおよびエーテルである。
コポリマー(C)の成分として使用できる不飽和ジカルボン酸の無水物の例は、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸および無水テトラヒドロフタル酸である。
コポリマー(B)および(C)の更なる例は、(特許文献10)および(特許文献11)に示されている。これらの特許には、衝撃に対して強化された物品の射出成形に特に関連して使用できない熱可塑性ポリエステルアロイであって、コポリマーで強化されたPETまたはPBTのような飽和ポリエステルを含む熱可塑性ポリエステルアロイが記載されている。この強化ポリマーは、エチレン94〜60重量%、少なくとも一種のアルキルまたはシクロアルキルアクリレートまたはメタクリレート(アルキル基またはシクロアルキル基は炭素原子2〜10個を有する)5〜25重量%および少なくとも一種の不飽和エポキシド1〜15重量%を含む第1のコポリマー、エチレン84〜60重量%、少なくとも一種のアルキルまたはシクロアルキルアクリレートまたはメタクリレート(アルキル基またはシクロアルキル基は炭素原子2〜10個を有する)15〜34重量%および少なくとも一種の不飽和ジカルボン酸の無水物1〜6重量%を含む第2のコポリマー、ならびに第1のコポリマーのエポキシ基と第2のコポリマーの無水物基との間の反応を促進できる化合物を含む。
成分(D)として本発明の組成物中に含めることができるゴム状ポリマーには、「スニガム(SUNIGUM)」という商品名で、グッドイヤー・ケミカル(GoodyearChemical)によって販売されているものなどの(特許文献12)に記載されたようなアクリレートターポリマーゴム、「クレイトン(KRATON)」という商品名で、シェル・ケミカル・カンパニー(Shell Chemical Company)によって販売されているものなどのスチレン−エチレン/ブチレン−スチレンブロックコポリマーおよび「パラロイド(PARALOID)」という商品名で、ローム・アンド・ハース(Rohm & Haas Co)によって販売されているものなどのメタクリレート/ブタジエン/スチレンまたはブチルアクリレート/PMMA多相複合インターポリマーが挙げられる。
成分(D)のメタクリレート/ブタジエン/スチレン多相インターポリマーの例は、「メタブレン(METABLEN」という商品名で、アトフィナ(Atofina)によって販売されているもの、および「ラジャロイド(RAJALOID)」という商品名で、ソネパ・ポリマー・アディティブズ(Sonepa Polymer Additives)によって販売されているものである。
成分(D)の更なる例は、「テクロン(TEKRON)」という商品名で、テクノー・アペックス(Teknor Apex)によって販売されているスチレン−エチレン/ブチレン−スチレンブロックコポリマーおよび「マルチフレックス(MULTIFLEX)」という商品名で、マルチベース(Multibase)によって販売されているものである。
ブレンド(A)のポリエーテルエステル樹脂の酸基と反応できるカルシウム化合物(E)の例は、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、無機酸のカルシウム塩、およびモノ−、ジ−またはポリ−カルボン酸のカルシウム塩である。このカルシウム化合物の存在は、コポリマー(B)および(C)の所定レベルで高まった粘度を提供し、従って、コポリマー(B)および(C)の過剰量に付随する問題を避けつつ高粘度を得ることを可能にするので重要である。さらに、このカルシウム化合物の量を組成物中で最小値に保つために、カルシウム化合物中のカルシウムの重量分率が高いことが有利である。それは、例えば、酸化カルシウムまたは水酸化カルシウムがステアリン酸カルシウムより好ましいことを意味する。
本発明による組成物は、有用な添加剤、例えば、安定剤、紫外線吸収剤、加水分解安定剤、帯電防止剤、染料または顔料、充填剤、難燃剤、潤滑剤、加工助剤、例えば離型剤などを任意選択の量で含有してもよい。これらの添加剤は、例えば、ポリエーテルエステルブロックコポリマーブレンドのいずれの成分に含めてもよい。
任意選択の添加剤は、コポリマー(B)中に存在するエポキシ基とコポリエステルエラストマーの酸基との間の反応を促進できる化合物、例えば、亜鉛化合物を組成物の約1.5重量%以下の量で含むことが可能である。
本発明による組成物は吹込成形プロセスにおいて特に有用であるが、押出成形などの他の成形プロセスおよび一般に溶融温度より高い温度に組成物を加熱する工程を含むあらゆる製造方法においても使用することができる。本発明は、所定の組成物を用いて製造された成型品、特に吹込成形成型品、特に長い部品にも関連する。
本発明をさらに説明し、以下の実施例および比較例において先行技術と比較する。
成分を記載した割合で混合し、得られた混合物を直径40mmの二軸スクリュー押出機で溶融ブレンドすることにより、以下で論しる組成物を調製した。押出条件は次の通りである。押出機の温度分布:ホッパーで250℃からダイで230℃まで低下する。ダイ温度:230℃。スクリュー速度:300rpm。測定溶融温度は種々の組成物について240℃から275℃の範囲である。押出物を引っ張り、ストランドにし、水浴内で冷却し、そしてペレット化した。
(測定方法の説明)
材料のメルトインデックスは230℃でISO1133に準拠して測定した。観察された溶融粘度の広範囲に適応させるために、2.16kg〜21.6kgの荷重を用いた。
材料のメルトインデックスは230℃でISO1133に準拠して測定した。観察された溶融粘度の広範囲に適応させるために、2.16kg〜21.6kgの荷重を用いた。
吹込成形の評価は、直径60mmと長さ20L/Dを有するスクリューが装備されたバッテンフェルド・フィッシャー(Battenfeld Fischer)装置で行った。ハンドプローブで測定した溶融温度が230±2℃である方式でバレル温度およびダイ温度を設定した。31rpmの一定速度で回転するスクリューにより、23.8mmの外径と18.4mmのコアピン径を有する円形ダイを通してパリソンを押し出す。ダイから床に向け下降中に、パリソンの前進を次の方式で測定する。パリソンをダイ出口で切断し、これは時間を零と定め、その後、パリソンの最下点が1dm、繰り返して12dm以下だけ動いた時間を記録する。4回のこうした測定を行い、平均する。平均時間を用いて、サグ長さを推論する。サグ長さは、その長さでパリソン速度が1〜2dmの間で測定された速度の2倍である長さとして定義される。サグ長さは、データの直接検査によって、または生データを通して適切な式を当てはめ、当てはめた式の導関数(derivative)からこの長さを計算することにより得ることができる。より高いサグ長さ値は、材料が自重下で垂れ下がる傾向がより小さいことを示し、それは、吹込成形プロセスによる長い部品の製造のためにより良好な適切性に言い換えられる。これは、異なる材料のパリソン操作および/または逐次押出を含む吹込成形技術のために特に重要である。
粘度の測定に関して、メルトインデックスは吹込成形プロセスにおける材料の挙動の最初の選別指標と時には考えられる。吹込成形において低MFR値(高粘度)と高サグ長さ値との間に強い相関関係がある。従って、あらゆる場合について吹込成形の評価を行ったとは限らない。特に初期段階、およびMFR値に基づいて見込みがあるとは思われなかった材料に関しては行わなかった。
樹脂の吹込成形挙動に条件をつけるために追加基準を用いた。特に、パリソンおよび最終部品を目視で観察して、メルトフラクチャー(サメ肌)、不均一、分散されてない材料、ゲル様粒子または塊の存否を検出した。不快臭につながる煙または揮発性化合物の放出も吹込成形プロセス中に観察した。
(原料の説明)
以下で記載した実施例において用いた材料は次の通りであり、それぞれの商標および商品名によって明示した。
以下で記載した実施例において用いた材料は次の通りであり、それぞれの商標および商品名によって明示した。
TEEE1:「ハイトレル(HYTREL)5556」、55のショアD硬度および2.16kgの荷重下で220℃において7.5dg/分のメルトインデックスを有する本願特許出願人によって販売されている熱可塑性ポリエステルエラストマー。
TEEE2:「ハイトレル(HYTREL)5586」、55のショアD硬度および2.16kgの荷重下で220℃において4.5dg/分のメルトインデックスを有する本願特許出願人によって販売されている熱可塑性ポリエステルエラストマー。
TEEE3:「ハイトレル(HYTREL)3078」、30のショアD硬度および2.16kgの荷重下で190℃において5dg/分のメルトインデックスを有する本願特許出願人によって販売されている熱可塑性ポリエステルエラストマー。
TEEE4:「ハイトレル(HYTREL)HTR4275BK316」、55のショアD硬度および5kgの荷重下で230℃において1.5dg/分のメルトインデックスを有する本願特許出願人によって販売されている熱可塑性ポリエステルエラストマー。この特定の樹脂グレードは広く用いられ、熱可塑性ポリエステルエラストマー中の技術成分の吹込成形における基準と考えられている。
ターポリマー1:2.16kgの荷重下で190℃において12dg/分のメルトインデックスを有するエチレン/28%n−ブチルアクリレート/5.2%グリシジルメタクリレートのターポリマー。「エルバロイ(ELVALOY)AM」という商品名で、本願特許出願人によって販売されている。
ターポリマー2:2.16kgの荷重下で190℃において6dg/分のメルトインデックスを有するエチレン/25%メチルアクリレート/6.5%グリシジルメタクリレートのターポリマー。「ロタデル(LOTADER)AX8900」という商品名で、アトフィナ(Atofina)によって販売されている。
ターポリマー3:2.16kgの荷重下で190℃において7dg/分のメルトインデックスを有するエチレン/30%エチルアクリレート/2%無水マレイン酸メタクリレートのターポリマー。「ロタデル(LOTADER)4700」という商品名で、アトフィナ(Atofina)によって販売されている。
ゴム1:53のショアA硬度を有するアクリレートターポリマー。「スニガム(SUNIGUM)P7395」という商品名で、グッドイヤー・ケミカル(Goodyear Chemical)によって販売されている。
ゴム2:ブチルアクリレート/PMMAコアシェル改質剤。「パラロイド(PARALOID)EXL2314」という商品名で、ローム・アンド・ハース(Rohm & Haas Co.)によって販売されている。
ブラックマスターバッチ:ポリエーテルエステルエラストマー中のカーボンブラックのマスターバッチ。「ハイトレル(HYTREL)41CB」という商品名で、本願特許出願人によって販売されている。
(選別実験)
酸化カルシウムおよびステアリン酸亜鉛の存在下でTEEE1(A1)に一つずつ導入された8種の異なるエポキシ化合物を用いて組成物を調製した。ターポリマー1および2が組成物の粘度を高めるのに最も効果的であり、2.16kgの荷重下で230℃において0.1dg/分のMFR値をもたらしたことは明らかに見えた。それに反して、シェル(Shell)によって販売されている「エポン(EPON)1004F」などのエポキシビスフェノール縮合製品は、初期TEEE1の粘度に等しいか近い粘度(230℃/2.16kgで20dg/分より高い)を有する組成物を生じさせた。「エポン(EPON164」という商品名で、シェル・ケミカルズ(Shell Chemicals)によって販売されているオルトクレゾールノボラックのポリグリシジルエーテルおよび「アラルダイト(ARALDITE)PT910」という商品名で、(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(Ciba Specialty Chemicals)によって販売されている70〜82%テレフタル酸ジグリシジルエステルと18〜30%トリメリット酸トリグリシジルエステルの混合物により中間結果を得た。
酸化カルシウムおよびステアリン酸亜鉛の存在下でTEEE1(A1)に一つずつ導入された8種の異なるエポキシ化合物を用いて組成物を調製した。ターポリマー1および2が組成物の粘度を高めるのに最も効果的であり、2.16kgの荷重下で230℃において0.1dg/分のMFR値をもたらしたことは明らかに見えた。それに反して、シェル(Shell)によって販売されている「エポン(EPON)1004F」などのエポキシビスフェノール縮合製品は、初期TEEE1の粘度に等しいか近い粘度(230℃/2.16kgで20dg/分より高い)を有する組成物を生じさせた。「エポン(EPON164」という商品名で、シェル・ケミカルズ(Shell Chemicals)によって販売されているオルトクレゾールノボラックのポリグリシジルエーテルおよび「アラルダイト(ARALDITE)PT910」という商品名で、(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(Ciba Specialty Chemicals)によって販売されている70〜82%テレフタル酸ジグリシジルエステルと18〜30%トリメリット酸トリグリシジルエステルの混合物により中間結果を得た。
第2の選別実験シリーズ行い、ここで変数は、ターポリマー2(4〜15%)、ターポリマー3(0〜15%)、酸化カルシウム(0〜1%)、ブラックマスターバッチ(3〜10%)およびTEEE2(59〜93%、組成物ごとに合計で100%に調節した)の濃度であった。粘度を支配する主要素がターポリマー2の濃度であることが分かった。15%のターポリマー2の添加は粘度を非常に高めるので、得られた材料を加工するのが本質的に不可能になるのに対して、4%のターポリマー2の添加は5kgの荷重下で230℃において0.8と5.3dg/分との間で構成されたMFR値に粘度を高める。これらの実験は、すべての他のパラメータが等しく、酸化カルシウムの存在が粘度を高めるのに対して、ブラックマスターバッチの量は粘度に及ぼす著しい影響がないことも明確に実証した。
(比較例1〜5)
上述したように押出により表1の比較例2〜5の組成物を調製した。表1に記載された原料に加えて、実施例2〜5はそれぞれ、1%の酸化カルシウム(成分E)、2%のブラックバスターバッチおよび1.9%の安定剤も含有していた。上述した手順を用いてバッテンフェルド・フィッシャー(Battenfeld Fischer)装置で比較例1〜5の吹込成形評価を行った。サグ長さは生データから直接読み取ることにより測定した。
上述したように押出により表1の比較例2〜5の組成物を調製した。表1に記載された原料に加えて、実施例2〜5はそれぞれ、1%の酸化カルシウム(成分E)、2%のブラックバスターバッチおよび1.9%の安定剤も含有していた。上述した手順を用いてバッテンフェルド・フィッシャー(Battenfeld Fischer)装置で比較例1〜5の吹込成形評価を行った。サグ長さは生データから直接読み取ることにより測定した。
サグ長さがターポリマー3の濃度よりターポリマー2の濃度に影響を受けやすいことが見出された。さらに、メルトフラクチャーは、ターポリマー2の濃度が10%である時に明確に見える。基準材料TEEE4の挙動と比較して、比較例2〜4はサグ長さの多少の改善を示しているのに対して、遙かにより長いサグ長さを有する比較例5は激しいメルトフラクチャーによって阻害され、最終部品の許容できない外観につながっている。
(実施例1〜6および比較例6および7)
上述したように押出により表2の実施例1〜6および比較例6〜7の組成物を調製した。表2に記載された原料に加えて、実施例1〜6および比較例6〜7はそれぞれ、1%の酸化カルシウム(成分E)、2%のブラックバスターバッチ、0.4%のステアリン酸亜鉛および1.4%の安定剤も含有していた。バッテンフェルド・フィッシャー(Battenfeld Fischer)装置で吹込成形評価を行った。サグ長さは生データを通して当てはめられた式から計算した。
上述したように押出により表2の実施例1〜6および比較例6〜7の組成物を調製した。表2に記載された原料に加えて、実施例1〜6および比較例6〜7はそれぞれ、1%の酸化カルシウム(成分E)、2%のブラックバスターバッチ、0.4%のステアリン酸亜鉛および1.4%の安定剤も含有していた。バッテンフェルド・フィッシャー(Battenfeld Fischer)装置で吹込成形評価を行った。サグ長さは生データを通して当てはめられた式から計算した。
実施例1〜6のいずれにおいてもメルトフラクチャーは観察されなかった。これは、よりソフトな成分TEEE3および/またはゴムの存在がパリソンにとってメルトフラクチャーを示す傾向を大幅に減らすことを示している。非常に高いサグ長さ値が綺麗なパリソン外観と合わせて見られる。幾つかの塊またはゲル様粒子はすべてのサンプルで観察され、多少の煙は実施例1、2、3および5で発生したが、これらの欠陥は些細であり、機能的というよりも表面的なものである。
比較例6および7は、ターポリマー3およびゴムがそれぞれ任意であるけれども、組成物中にこれらの内の少なくとも一種がなければならないことを示している。
(実施例7〜25および比較例8)
組成物が表3に記載されている通りである実験計画を行った。この表のすべての組成物は、2%のブラックマスターバッチ、1%の酸化カルシウム(成分E)、0.4%のステアリン酸亜鉛および1.4%の安定剤も含有していた。
組成物が表3に記載されている通りである実験計画を行った。この表のすべての組成物は、2%のブラックマスターバッチ、1%の酸化カルシウム(成分E)、0.4%のステアリン酸亜鉛および1.4%の安定剤も含有していた。
表3のすべての実施例は、21.6kgの荷重下で230℃において測定されたMFR値によって示されるように高い粘度を有する。比較例8は、ターポリマー2の量がブレンドAの量の15%より多い時、組成物が押し出すのに粘性すぎるようになることを示している。この結果は、全組成物の15%でターポリマー2を用いる組成物(すなわち、TEEE2を基準として18〜25%)が粘性すぎて加工できなかった第2の選別実験シリーズで行われた観察に一致しており、その観察より実に厳密である。すべての実施例がブレンドAを基準として成分B15%のこの上限に適合することも分かる。
実施例7〜25のすべては、基準TEEE4(表1、比較例1)を基準として非常に改善されたサグ長さも示している。表3の確かに幾つかの組成物は極めて高い溶融強度を有し、1.2mの測定高さにわたってサギングが本質的にない(時間グラフに対するパリソン長さの屈曲がほとんどない、サグ長さは50dm程度と計算された)。
部品の表面外観は、メルトフラクチャー、塊、穴/クレータおよび他の外観欠陥の存在に基づいて全体的に推定した。基準材料TEEE4(比較例1)で得られた目に見える表面欠陥がない最善の表面外観は、この尺度で10の得点に達した。実施例7〜25内の材料は、やや不良(例えば、実施例19)から優(例えば、実施例7)の範囲のパリソンおよび最終部品の表面外観を示している。
本発明を限定でするのでなく例示するために実施例を提示してきた。所望の特徴形態に応じて、当業者は、パリソンおよび最終部品の加工挙動と外観との間の最適組み合わせをここで例示された可能な組成物の範囲から選択することができるであろう。
Claims (13)
- 成形用樹脂組成物であって、
(A)二種のコポリエステルエラストマー(A1)と(A2)のブレンド((A1)が45〜72の範囲内のショアD硬度を有し、前記ブレンドの75〜97重量%の量であり、かつ(A2)が25〜40の範囲内のショアD硬度を有し、前記ブレンドの3〜25重量%の量である)と、
(B)エチレン94〜50重量%、少なくとも一種のアルキルまたはシクロアルキルアクリレートまたはメタクリレート(アルキル基またはシクロアルキル基は炭素原子2〜10個を有する)5〜35重量%および少なくとも一種の不飽和エポキシド1〜15重量%を含むコポリマーと、
(C)エチレン88〜60重量%、少なくとも一種のアルキルまたはシクロアルキルアクリレートまたはメタクリレート(アルキル基またはシクロアルキル基は炭素原子を2〜10個有する)11.5〜40重量%および少なくとも一種の不飽和ジカルボン酸の無水物0.5〜6重量%を含むコポリマーおよび(D)押出によって前記組成物に微細に分散させることができる少なくとも一種のゴム状ポリマー
のうちの少なくとも一方と、
(E)前記ブレンド(A)のポリエーテルエステル樹脂の酸末端基と反応できるカルシウム化合物と、
(F)一種以上の任意選択の添加剤と、
を含む成形用樹脂組成物において、樹脂ブレンド(A)が前記組成物の60〜90重量%の量で存在し、前記コポリマー(B)が前記ブレンドAの6〜15重量%の量で存在し、(C)と(D)の合計が前記組成物の少なくとも2重量%であることを条件として、前記コポリマー(C)が存在する場合に、前記コポリマー(C)が前記組成物の20重量%以下の量であり、前記成分(D)が存在する場合に、前記成分(D)が前記組成物の20重量%以下の量であり、前記カルシウム化合物(E)が前記組成物中で2重量%以下の元素カルシウムを提供するような量であり、前記任意選択の添加剤(F)が存在する場合に、前記添加剤(F)が前記組成物の20重量%以下の量であることを特徴とする、成形用樹脂組成物。 - 前記コポリエステルエラストマー(A1)と(A2)のうちの少なくとも一方が、エステル結合を通して頭尾で接合された多数の反復する長鎖エステル単位と短鎖エステル単位から本質的に構成されるコポリエーテルエステルであり、前記短鎖エステル単位が前記コポリエーテルエステルの約15〜95重量%の量であることを条件とし、前記長鎖エステル単位が以下の式
(式中、Gは、約400〜6000の分子量および約2.0〜4.3の炭素対酸素比を有するポリ(アルキレンオキシド)グリコールからの末端ヒドロキシル基の除去後に残る二価基であり、Rは、約300未満の分子量を有するジカルボン酸からのカルボキシル基の除去後に残る二価基であり、Dは、約250未満の分子量を有するジオールからのヒドロキシル基の除去後に残る二価基である。)
ことを特徴とする請求項1に記載の組成物。 - 前記コポリエステルエラストマー(A1)と(A2)の少なくとも一方が、コポリエステルエステルであることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
- 前記ブレンド(A)が、前記ブレンドの84〜94重量%の量のコポリエステルエラストマー(A1)と前記ブレンドの6〜16重量%の量のコポリエステルエラストマー(A2)とを含有することを特徴とする請求項1に記載の組成物。
- 前記コポリマー(B)および存在する場合に前記コポリマー(C)は、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレートおよび2−エチルヘキシルアクリレートから選択されるアルキルアクリレートおよびメタクリレートを含むことを特徴とする請求項1に記載の組成物。
- 前記コポリマー(B)が、脂肪族グリシジルエステルおよびエーテル、ならびに脂環式グリシジルエステルおよびエーテルから選択される不飽和エポキシドを含むことを特徴とする請求項1に記載の組成物。
- 前記コポリマー(C)が、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸および無水テトラヒドロフタル酸から選択される不飽和ジカルボン酸の無水物を含むことを特徴とする請求項1に記載の組成物。
- 前記ゴム状ポリマー(D)が、アクリレートターポリマーゴムとブチルアクリレート/PMMA多相複合インターポリマーのうちの少なくとも一方であることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
- 前記カルシウム化合物(E)が、2重量%以下の元素カルシウムの量の酸化カルシウムまたは水酸化カルシウムであることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
- 前記任意選択の添加剤(F)が、前記コポリマー(B)中に存在するエポキシ基と、前記コポリエステルエラストマー(A1)および(A2)の酸末端基との間の反応を促進できる化合物を含むことを特徴とする請求項1に記載の組成物。
- 請求項1に記載の組成物を溶融温度より高い温度に加熱する工程と、組成物を所望の形状に成形する工程と、組成物を放置して冷却し成型品を形成する工程と、を含むことを特徴とする方法。
- 請求項1に記載の組成物を提供する工程と、前記組成物を含むパリソンを形成する工程と、前記パリソンを型に挿入する工程と、前記パリソンを通してガスを吹き込んで吹込成型品を形成する工程と、を含むことを特徴とする方法。
- 請求項1に記載の組成物を含むことを特徴とする成型品。
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