JP2009503217A - ポリエステルおよびスチレン共重合体に基づく熱可塑性成形材料 - Google Patents

ポリエステルおよびスチレン共重合体に基づく熱可塑性成形材料 Download PDF

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Abstract

熱可塑性成形材料であって、A)10〜97.5質量%の少なくとも1つの熱可塑性ポリエステルAと、B)1〜97.5質量%の少なくとも1つのグラフト重合体Bであって、b1)40〜80質量%の、アルキル基中に1〜8個のC原子を有するアルキルアルキレート類、エチレン/プロピレン、ジエン類またはシロキサン類に基づく、ガラス転移温度が0℃未満であるゴム弾性ポリマーB1からのグラフトベース、およびb2)20〜60質量%のグラフトベースB2であって、b21)60〜95質量%の一般式(I)のスチレンまたは置換スチレンB21、ここでRはC1〜8アルキル基または水素を表し、RはC1〜8アルキル基を表し、nは1、2または3である、あるいはこれらの混合物と、b22)5〜40質量%の、少なくとも1つの不飽和ニトリルB22、からのグラフトベースB2からなるグラフト重合体Bと、C)1〜97.5質量%の少なくとも1つの熱可塑性共重合体Cであって、c1)60〜85質量%の一般式(I)のスチレンまたは置換スチレンC1またはこれらの混合物と、c2)15〜40質量%の少なくとも1つの不飽和ニトリルC2、からなる熱可塑性共重合体C、D)0.5〜50質量%の少なくとも1つの共重合体Dであって、d1)5〜95質量%の少なくとも1つの、エポキシ、カルボキシル、ヒドロキシル、無水物およびオキサゾリン基を含む置換基から選択される少なくとも1種類の官能基を含む熱可塑性メタクリレートポリマーD1と、d2)5〜95質量%の少なくとも1つの熱可塑性ポリエステルD2、との反応によって得られる共重合体Dと、E)0〜40質量%の少なくとも1つの充填剤Eと、F)0〜2質量%の少なくとも1つの有機酸Fと、G)0〜25質量%の少なくとも1つのハロゲンを含まないリン化合物Gと、H)0〜45質量%の他の添加剤Hとを含み、成分AからHの合計が常に100%となる熱可塑性成形材料。

Description

本発明は、
A)10〜97.5質量%の少なくとも1つの熱可塑性ポリエステルAと、
B)1〜97.5質量%の少なくとも1つのグラフト重合体Bであって、
b1)40〜80質量%の、アルキル基中に1〜8個の炭素原子を有するアルキルアクリレート、エチレン/プロピレン、ジエンまたはシロキサンに基づく、ガラス転移温度が0℃未満であるゴム弾性重合体B1からなるグラフトベースと、
b2)20〜60質量%のグラフトベースB2であって、
b21)60〜95質量%の一般式I:
Figure 2009503217
[ここでRはC1〜8アルキル基または水素であり、RはC1〜8アルキル基であり、nは1、2または3である]のスチレンまたは置換スチレンB21あるいはこれらの混合物と、
b22)5〜40質量%の少なくとも1つの不飽和亜硝酸塩B22とを含むグラフトベースB2
を含む、グラフト重合体B、
C)1〜97.5質量%の少なくとも1つの熱可塑性共重合体Cであって、
c1)60〜85質量%の一般式Iのスチレンまたは置換スチレンC1、またはこれらの混合物と、
c2)15〜40質量%の少なくとも1つの不飽和ニトリルC2とを含む熱可塑性共重合体Cと、
D)0.5〜50質量%の少なくとも1つの共重合体Dであって、
d1)5〜95質量%の、エポキシ、カルボキシ、ヒドロキシ、無水物およびオキサゾリン基から選択される少なくとも1種類の官能基を含む、少なくとも1つの熱可塑性メタクリレートポリマーD1と、
d2)5〜95質量%の少なくとも1つの熱可塑性ポリエステルD2、との反応により得られる共重合体Dと、
E)0〜40質量%の少なくとも1つの充填剤Eと、
F)0〜2質量%の少なくとも1つの有機酸Fと、
G)0〜25質量%の少なくとも1つのハロゲンを含まないリン化合物Gと、
H)0〜45質量%の他の添加剤H、とを含み、
成分A〜Hが全体で常に100%となる、熱可塑性成形組成物に関する。
本発明はさらに、本発明の熱可塑性成形組成物の、繊維、シートおよび成形物の製造への利用、およびまた何らかの種類の生成成形物に関する。
ポリエステルと、ABS(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンポリマー)またはASA(アクリロニトリル−スチレン−アクリレートポリマー)などのスチレン共重合体を含むポリマーブレンドは、古くから知られている(DE−A2758497、DE−A19845317)。これらの製品はポリエステルより優れた寸法安定性を有し、従ってこれらの成形組成物は特に自動車部門に用いられる。
成分間の不親和性のため、これらの生成物の靭性は不十分である。
従って、相親和性の改善を試みた種々の文献が開示されており、ここで特に用いられる材料は、官能性スチレン共重合体(EP−A284086、US4,902,749、US5,310,793、Lee P.−C.,Kuo W.−F.,Chang F.−C.,Polymer 1994,35,5641)および反応性アクリレート共重合体(EP−A573680、US4,352,904、Hage E.,Hale W.,Keskkula,Paul D.R.,Polymer,1997,38,3237)である。
例えば、F.−C.Changら(Polymer 35,5641,1994)は、PBTおよびABSの相溶化法について記載している。ここで、SAN−GMAターポリマーを反応性改質剤として使用する。しかし、靭性が向上すると、流動性は著しく損なわれる。
WO04/55107は縮重合体とスチレン共重合体に基づく成形組成物を開示しており、これらはSAN−MAターポリマーとともにポリイソシアネートを含んでいる。これらの成形組成物の靭性は改善されているが、溶融安定性の点では不利である。
従って本発明の目的は、ポリエステルとスチレン共重合体に基づいた成形組成物であって、靭性だけでなく、流動性や加工性も良好である成形組成物を提供することである。
したがって、はじめに定義した成形組成物を見出した。好適な実施形態をサブクレーム中に示す。
驚いたことに、反応性PMMAおよびポリエステル由来の反応生成物は、ポリエステル/スチレン共重合体ブレンド中で、靭性の改善だけでなく良好な加工性(流動性、溶融安定性)も得られることが明らかとなった。
本発明の成形組成物は成分(A)として、10〜97.5質量%、好ましくは10〜93質量%、特に20〜89.5質量%の、少なくとも1つの熱可塑性ポリエステルを含む。
用いられるポリエステルA)は通常、芳香族ジカルボン酸および、脂肪族または芳香族ジヒドロキシ化合物に基づく。
好適なポリエステルの第1の群はポリアルキレンテレフタレートであり、特にアルコール部分に2〜10個の炭素原子を有するものである。
この種のポリアルキレンテレフタレートはそれ自体公知であり、文献に記載されている。これらの主鎖は、芳香族ジカルボン酸由来の芳香環を含む。また芳香環は、例えば塩素や臭素などのハロゲンまたはメチル、エチル、iso−、n−プロピル、n−、iso−、またはtert−ブチルなどのC〜Cアルキルで置換されてもよい。
これらのポリアルキレンテレフタレートを、公知の方法で、芳香族ジカルボン酸、またはそのエステルや他のエステル形成誘導体と、脂肪族ジヒドロキシ化合物との反応によって合成してもよい。
好適なジカルボン酸は、2,6−ナフタレンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、およびこれらの混合物である。最大30mol%、好ましくは最大10mol%の芳香族ジカルボン酸を、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸およびシクロヘキサンジカルボン酸などの脂肪族または脂環式ジカルボン酸に置換してもよい。
好適な脂肪族ジヒドロキシ化合物は2〜6個の炭素原子を有するジオールであり、特に1,2−エタンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、およびこれらの混合物である。
特に好適なポリエステル(A)は、2〜6個の炭素原子を有するアルカンジオール由来のポリアルキレンテレフタレートである。これらのうち、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、およびこれらの混合物が特に好ましい。他のモノマー単位として、最大1質量%、好ましくは最大0.75質量%の1,6−ヘキサンジオールおよび/または2−メチル−1,5−ペンタンジオールを含む、PETおよび/またはPBTが好ましい。
フェノール/o−ジクロロベンゼン混合溶液(1:1の質量比)中0.5質量%、25℃でISO1628により測定すると、ポリエステル(A)の粘度数は通常50〜220の範囲、好ましくは80〜160である。
カルボキシル末端基含量が最大100mval/kgのポリエステル、好ましくは最大50mval/kgのポリエステル、特に最大40mval/kgのポリエステルが好ましい。この種のポリエステルを、例えばDE−A4401055のプロセスによって合成してもよい。このカルボキシル末端基含量は通常、滴定法(例えば電位差測定)により測定される。
特に好適な成形組成物は、成分A)として、ポリエチレンテレフタレート(PET)などのPBT以外のポリエステルの混合物を含む。例えば混合物中のポリエチレンテレフタレートの割合は、100質量%のA)に基づいて、好ましくは最大50質量%、特に10〜35質量%である。
リサイクルPET材料(PETスクラップともいう)を、適切な場合PBTなどのポリアルキレンテレフタレートと混合して、用いることも好都合である。
リサイクル材料は通常以下のものである。
1)工程内リサイクル材料として知られているもの:これらは縮重合中または加工中の生産廃棄物、例えば射出成形からのスプルー、射出成形または押出し成形の起動時の材料、または押出しシートまたは押出しフィルムからのエッジトリムである。
2)使用済みのリサイクル材料:これらは、最終消費者による使用後に回収/処理されたプラスチック品である。ミネラルウォーター、ソフトドリンクおよびジュース用にブロー成形されたPETボトルは、数量の点で優れた品である。
両種のリサイクル材料を粉砕材料として、あるいはペレットの形で用いてもよい。後者の場合、粗リサイクル材料を分離、精製後、溶融し、押出成形機を用いてペレット化する。これにより通常、取扱いやフリーフロー、さらに加工における先のステップでの計量が容易になる。
使用されるリサイクル材料はペレット化されていても、粉砕再生材料の形でもよい。エッジ長は10mm未満、好ましくは8mm未満であるべきである。
ポリエステルは加工中に加水分解を起こすので(微量の湿気により)、リサイクル材料を予備乾燥しておくことが望ましい。乾燥後の残留含水量は0.2%未満が好ましく、0.05%未満が特に好ましい。
言及すべき他のグループは、芳香族ジカルボン酸および芳香族ジヒドロキシ化合物由来の完全な芳香族ポリエステル類である。
適当な芳香族ジカルボン酸は、ポリアルキレンテレフタレートとして既述した化合物である。好ましく使用される混合物は5〜100mol%のイソフタル酸および0〜95mol%のテレフタル酸からなり、特には約80%のテレフタル酸と20%のイソフタル酸から、最大これら2種の酸のおよそ当量の混合物である。
芳香族ジヒドロキシ化合物は好ましくは下記化学式を有し、
Figure 2009503217
ここでZは最大8炭素原子のアルキレン基またはシクロアルキレン基、最大12炭素原子のアリーレン基、カルボニル基、スルホニル基、酸素、硫黄あるいは化学結合であり、mは0〜2である。本化合物のフェニレン基はまた、C〜Cのアルキル基またはアルコキシ基、およびフッ素、塩素または臭素で置換されていてもよい。
これらの化合物の親化合物の例としては、
ジヒドロキシビフェニル、
ジ(ヒドロキシフェニル)アルカン、
ジ(ヒドロキシフェニル)シクロアルカン、
ジ(ヒドロキシフェニル)スルフィド、
ジ(ヒドロキシフェニル)エーテル、
ジ(ヒドロキシフェニル)ケトン、
ジ(ヒドロキシフェニル)スルホキシド、
α,α’−ジ(ヒドロキシフェニル)ジアルキルベンゼン、
ジ(ヒドロキシフェニル)スルホン、ジ(ヒドロキシベンゾイル)ベンゼン、
レゾルシノール、および
ハイドロキノン、また環がアルキル化された、および環がハロゲン化されたこれらの誘導体が挙げられる。
これらの中でも、
4,4’−ジヒドロキシビフェニル、
2,4−ジ(4’−ヒドロキシフェニル)−2−メチルブタン、
α,α’−ジ(4−ヒドロキシフェニル)−p−ジイソプロピルベンゼン、
2,2−ジ(3’−メチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロパン、および
2,2−ジ(3’−クロロ−4’−ヒドロキシフェニル)プロパン、
および特に
2,2−ジ(4’−ヒドロキシフェニル)プロパン、
2,2−ジ(3’,5−ジクロロジヒドロキシフェニル)プロパン、
1,1−ジ(4’−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、
3,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、
4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンおよび
2,2−ジ(3’,5’−ジメチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロパン
およびこれらの混合物が好ましい。
もちろん、ポリアルキレンテレフタレートと完全な芳香族ポリエステルの混合物を使用することも可能である。これらは通常、20〜98質量%のポリアルキレンテレフタレートと2〜80質量%の完全な芳香族ポリエステルを含む。
もちろん、コポリエーテルエステルなどのポリエステルブロック共重合体も使用可能である。この種の製品はそれ自体が公知であり、US−A3651014などの文献に記載されている。相当する製品はまた、ハイトレル(商標登録)(デュポン)などとして市販されている。
成分A)〜H)の全量に基づき、1〜97.5質量%の量のグラフト共重合体または異なったグラフト共重合体の混合物を、本発明の成形組成物中の成分B)として用いる。成分A)〜H)の全量に基づき、好適な本発明の成形組成物は3〜50質量%、特に好ましくは2〜25質量%の少なくとも1つのグラフト共重合体Bを含む。
グラフト重合体Bは以下を含む。
)アルキル基中に1〜8個の炭素原子を有するアルキルアクリレートに基づき、ガラス転移温度が0℃未満であるゴム弾性重合体を含む、40〜80質量%、好ましくは50〜70質量%のグラフトベース
)20〜60質量%、好ましくは30〜50質量%のグラフトであって
21)60〜95質量%、好ましくは70〜85質量%の、一般式Iのスチレンまたは置換スチレン、
Figure 2009503217
ここでRはC〜Cアルキル基、好ましくはメチルまたはエチル、あるいは水素であり、RはC〜Cアルキル基、好ましくはメチルまたはエチルであり、nは1、2または3である、あるいはこれらの混合物、および、
22)5〜40質量%、好ましくは15〜30質量%の少なくとも1つの不飽和ニトリル、好ましくはアクリロニトリルまたはメタクリロニトリル、あるいはこれらの混合物、を含むグラフト。
グラフトベースbに使用してもよいポリマーは、そのガラス転移温度が10℃未満、好ましくは0℃未満、特に好ましくは−20℃未満である。これらの例としては、アクリル酸のC〜Cアルキルエステルに基づくエラストマーが挙げられ、適切な場合、他のコモノマーを含んでもよい。
好適なグラフトベースbは以下を含むものである。
11)70〜99.9質量%、好ましくは99質量%の、アルキル基中に1〜8個の炭素原子を有する、少なくとも1つのアルキルアクリレート、好ましくはn−ブチルアクリレートおよび/または2−エチルヘキシルアクリレート、特に唯一のアルキルアクリレートとしてn−ブチルアクリレート
12)0〜30質量%、特に20〜30質量%の、例えば、ブタジエン、イソプレン、スチレン、アクリロニトリル、メチルメタクリレートやビニルメチルエーテルなどの他の共重合性モノエチレン性不飽和モノマーまたはこれらの混合物
13)0.1〜5質量%、好ましくは1〜4質量%の、架橋をもたらす、共重合性の、多官能性、好ましくは二官能性または三官能性モノマー。
ここで適当な二官能性または多官能性架橋モノマーb13)は、好ましくは2個または、適切な場合3個以上の、共重合可能なエチレン性二重結合を含み、1、3位で共役していないものである。適当な架橋モノマーの例としては、ジビニルベンゼン、ジアリルマレエート、ジアリルフマレート、ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート、またはトリアリルイソシアヌレートが挙げられる。トリシクロデセニルアルコールのアクリル酸エステルは、特に好都合な架橋モノマーであることが明らかとなっている(DE−A1260135参照)。
この種のグラフトベースはそれ自体が公知であり、例えばDE−A3149358などの文献に記載されている。
グラフトベースB2のなかでも、b21がスチレンまたはα−メチルスチレン、またはこれらの混合物であり、b22がアクリロニトリルまたはメタクリロニトリルであるものが好ましい。使用される好適なモノマー混合物は、特にスチレンとアクリロニトリル、またはα−メチルスチレンとアクリロニトリルである。グラフトは、成分b21と成分b22の共重合により得られる。
グラフト重合体Bのグラフトベースbは、成分b11、適切な場合成分b12、および成分b13を含み、またASAゴムとも呼ばれる。その調製方法はそれ自体が公知であり、例えばDE−A2826925、DE−A3149358、およびDE−A3414118に記載されている。
グラフト重合体Bを、例えばDE−C1260135に記載の方法で合成してもよい。
グラフト重合体のグラフト(グラフトシェル)の構成には、1つまたは2つの段階を含んでもよい。
一段階構成のグラフトシェルの場合、モノマーb21およびb22の混合物を95:5〜50:50の範囲の望ましい質量比で、好ましくは90:10〜65:35で、エラストマーb1の存在下、それ自体公知の方法で(例えば、DE−A2826925参照)、好ましくはエマルジョン中で重合させる。
2段階構成のグラフトシェルbの場合、第1段階では通常、b2に基づき20〜70質量%、好ましくは25〜50質量%を合成する。この調製方法では、好ましくはスチレン、または置換スチレン、またはこれらの混合物(b21)のみを使用する。
グラフトシェルの第2段階では通常、bのそれぞれの場合に基づいて30〜80質量%、特に50〜75質量%を合成する。この調製方法ではモノマーb21とニトリルb22を含む混合物を、b21/b22の通常90:10〜60:40、特には80:20〜70:30の質量比で使用する。
好ましくは得られる粒子径が50〜700nm(累積質量分布からのd50値)となるようにグラフト重合化工程の条件を選択する。このための方法は公知であり、例えばDE−A2826925に記載されている。
粗粒子水分散ゴムの調製には、直接シードラテックス工程を行ってもよい。
最大靭性の製品を得るためには、異なった粒子径を持つ、少なくとも2種のグラフト重合体混合物を使用することがしばしば好都合である。
このために、例えば凝集などによる公知の方法でゴム粒子を大きくして、二頂組成(50〜180nmおよび200〜700nm)のラテックスを得る。
好適な一実施形態において、70:30〜30:70の質量比で50〜180nmおよび200〜700nmの粒径(累積質量分布からのd50値)の2つのグラフト重合体からなる混合物を使用する。
2つのグラフト重合体の化学構造は好ましくは同一であるが、粗粒子グラフト重合体のシェルは特にまた2段階で構成されてもよい。
本発明の成形組成物は成分C)として、成分A)〜H)の全量に基づき、1〜97.5質量%の、スチレンまたは置換スチレン、および不飽和ニトリルに基づく少なくとも1つの共重合体を含む。好適な本発明の成形組成物は、成分A)〜H)の全量に基づき、3〜50質量%、特に6〜35質量%の割合の成分C)を含む。
本発明によれば、共重合体Cは以下を含む。
)60〜95質量%、好ましくは70〜85質量%の、一般式Iのスチレンまたは置換スチレン、またはこれらの混合物、および
)5〜40質量%、好ましくは15〜30質量%の、少なくとも1つの不飽和ニトリル、好ましくはアクリロニトリルまたはメタクリロニトリル、あるいはこれらの混合物。
共重合体Cは、樹脂様、熱可塑性で、ゴムを含まない。特に好適な共重合体Cは、スチレンとアクリロニトリル、α−メチルスチレンとアクリロニトリル、またはスチレンとα−メチルスチレンとアクリロニトリルを含むものである。記載した2つ以上の共重合体をまた同時に使用してもよい。
特に大量のモノマーが少量のゴムにグラフトされる場合、これらの共重合体は成分Bを調製するグラフト重合化反応における副生成物としてしばしば生成される。
共重合体Cはそれ自体が公知であり、フリーラジカル重合、特に乳化、懸濁、溶液またはバルク重合により調製してもよい。これらの粘度数は40〜160ml/gの範囲であり、これは40000〜2000000g/molの平均モル質量Mw(質量平均)に相当する。
本発明の成形組成物中に存在する成分D)の量は、0.5〜50質量%、好ましくは1〜30質量%、特に1.5〜25質量%である。これは以下の反応により得られる共重合体である。
d1)5〜95質量%、好ましくは10〜90質量%、特に好ましくは15〜85質量%の、エポキシ、カルボキシ、ヒドロキシ、無水物およびオキサゾリンから選択される少なくとも1種類の官能基を含む、少なくとも1つの熱可塑性メタクリレートポリマーD1と、
d2)5〜95質量%、好ましくは10〜90質量%、特に好ましくは15〜85質量%の少なくとも1つの熱可塑性ポリエステルD2との反応であって、
ここでd1)と2)を合わせて100質量%となる反応。
熱可塑性メタクリレートポリマーD1中に存在するメタクリレートモノマーは、好ましくはメチルメタクリレート(MMA)またはアクリレート、あるいはこれらの混合物である。MMAが特に好ましい。
メタクリレートポリマーD1は特に好ましくは以下を含む。
d11)80〜99.9質量%、好ましくは85〜99.3質量%、特に90〜98.9質量%のMMA(成分D11)、
d12)0〜19.9質量%、好ましくは0.5〜14.8質量%、特に0.6〜9.5質量%の、少なくとも1つの他のアクリレートまたはメタクリレートD12、および
d13)0.1〜20質量%、好ましくは0.2〜15質量%、特に0.5〜10質量%の、エポキシ、カルボキシ、ヒドロキシ、無水物およびオキサゾリンから選択される少なくとも1種類の官能基を含む、少なくとも1つのモノマーD13、
ここでd11)、d12)とd13)を合わせて100質量%となる。
従ってメタクリレートポリマーD1は官能基を含む。MMAをメタクリレートモノマーとして用いる場合、用語「反応性ポリメチルメタクリレート」(「反応性PMMA」)を使用する。以上より、ポリマーD1を得るメタクリレートモノマーの重合中に、これらの官能基を含む適当な「反応性」モノマーD13を併用することにより、官能基がポリマーD1に好ましく導入されることが明らかである。
コモノマーとして併用してもよい他のアクリレートまたはメタクリレートD12の例としては、C〜C16アルキルアクリレートまたはC〜C16アルキルメタクリレートがあり、例えばメチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ドデシルアクリレート、エチルメチルアクリレート、n−プロピルメチルアクリレート、イソプロピルメチルアクリレート、n−ブチルメチルアクリレート、tert−ブチルメチルアクリレート、n−ヘキシルメチルアクリレート、シクロヘキシルメチルアクリレートまたはドデシルメタクリレートが挙げられる。
使用できる反応性モノマーD13の例として以下のものがある。
・エポキシ基として:グリシジルメタクリレート、イソプロペニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、好ましくはグリシジルメタクリレート;
・カルボキシ基として:アクリル酸、メタクリル酸、好ましくはアクリル酸;
・ヒドロキシ基として:ヒドロキシアルキルアクリレート、ヒドロキシアルキルメタクリレート、好ましくはヒドロキシエチルヘキシルアクリレート;
・無水物基として:無水マレイン酸などのカルボン酸無水物;
・オキサゾリン基として:ビニルオキサゾリン、イソプロペニルオキサゾリン、好ましくはビニルオキサゾリン。
メタクリレートポリマーD1が様々な種類の官能基を含むことを目的としている場合、2つ以上の反応性モノマーD13を用いてもよい。
ポリマーD1において、モノマー単位であるD11、D13、また適切な場合D12はランダム分布でもよく、またブロック構造またはテーパー構造(ここでテーパーとは、D11リッチ(D13プア)からD11プア(D13リッチ)に勾配がある、または逆の場合も同じ、ことを意味する)でもよい。
ポリマーD1の平均モル質量Mw(質量平均)は通常30000〜500000g/mol、好ましくは40000〜450000g/mol、特には45000〜300000g/molである。
ポリマーD1は、例えばフリーラジカル重合、基移動重合またはアニオン重合などの公知の方法で合成される。
フリーラジカル重合は公知であり、例えばバルク重合、溶液重合またはビーズ重合の形をとってもよい。例えば、NL−A6605289、DE−A1231013、DE−A1298272、DE−A3631826、JP−A85/147417およびEP−A457147の明細書に記載されている。フリーラジカル重合では通常、幾分広範なモル質量分布(質量平均/数平均比 M/M>2)となる。さらに、Vieweg/Esser,Kunststoff−Handbuch,volume 9,"Polymethacrylate" [Polymethacrylates],Hanser−Verlag Munich 1975にも詳細が記載されている。
それに対してアニオン重合では、幾分狭いモル質量分布(M/M≦2)となる。アニオン重合については、M.Swarcz,M.van Beylen:"ionic Polymerization and Living Polymers",Chapman & Hall,New York,London 1993,pp.120〜130;M.Morton"Anionic Polymerization:Principles and Practice",Academic Press,New York,London,1983,pp.23〜27; T.P.Davis,D.M.Haddleton and S.N.Richards,J.Macromol.Sci.−Rev.Macromol.Chem.Phys.,C34,243(1994)およびP.Teyssie,P.Bayard,R.Jerome,K.Varshney,J.−S.Wang,P.Heim and B.Vuillemin,Macromol.Symp.,98,171(1995)にとりわけ詳細に記載されている。。他の可能な方法は、極性非プロトン性溶媒(特にTHF)の存在下、開始剤としてアルキルリチウム化合物を用いた、−120〜+20℃の温度、好ましくは−100〜−20℃の範囲でのモノマーD11〜D13のリビングアニオン重合である。
適当な熱可塑性ポリエステルD2は、成分A)において上に記載したものである。異なるポリエステルをD2)およびA)として使用してもよいが、同一のポリエステルをD2)およびA)として使用することが好ましい。
成分D)の反応率(反応したD1:使用したD1から計算した率)は、好ましくは15〜100%、より好ましくは20〜80%、特に25〜75%である。これは通常CHCl抽出により決定される。
約5gのペレットを150mlのCHClに懸濁し、室温で24時間振盪する。その後可溶物を単離し、減圧下で溶媒を留去した後、定量的に測定した。可溶物は未反応D1を示す。
メタクリレートポリマーD1とポリエステルD2との反応は、あらかじめD1とD2との反応を別に行い、生成した共重合体Dと他の成分A〜Cおよび、適切な場合E〜Hを混合して、熱可塑性成形組成物を得る、あるいは成形組成物の混合まで共重合体Dの形成を待ち、成形組成物の調製中、成形組成物の他の成分にD1とD2を加えてその場で反応する。
あらかじめ反応を別に行う場合、反応を行う好適な方法は、出発原料D1とD2を溶融しながら混合し、混合溶融物を一定時間、必要に応じて混和しながら放置する(この時間はD1とD2間の化学反応が進行するのに十分な時間である)。
反応を別に行う場合、D1とD2を溶融混合装置中で反応させることが好ましい。これらの溶融混合装置の例としては、単一スクリューニーダー(例えばコニーダー、単一スクリュー押出成形機、特に混合部およびせん断部を有するもの)、双腕式ニーダー(例えばZSKまたはZE二軸押出成形機、コンビプラスト押出成形機、MPC双腕式ニーダーミキサー、FCM2段階ミキサー、KEX混練スクリュー押出成形機、およびせん断ロール押出成形機)などのスクリューニーダーが挙げられる。ラムを有するあるいは有さないニーダーもまた適当で、スルーニーダーやバンバリーミキサーも適当である。当業者は例えば、Saechtling(ed.)、Kunststoff−Taschenbuch[Plastics Handbook],27th edition,Carl Hanser Verlag Munich 1998,pp.202〜211で詳細を参照できるであろう。
共重合体Dを、特に好ましくはメタクリレートポリマーD1とポリエステルD2の溶融配合により得る。
D1とD2を通常230〜300℃の温度、好ましくは235〜295℃、特に240〜290℃で反応させる。溶融混合装置を用いる場合、上記の温度は混合装置(押出成形機、ニーダーなど)の温度である。
反応時間、溶融混合装置の場合は滞留時間、は通常0.5〜30分、好ましくは0.75〜20分、特に1〜10分である。一旦反応が起これば、通常、公知の方法で溶融物を排出して溶融物を冷却およびペレット化する。
他の実施形態において、共重合体Dを得るD1とD2の別個の反応は、出発原料D1およびD2を適当な溶媒に溶解、または適当な膨潤剤で膨潤させ、生成した溶液または膨張した物質を接触させることにより起こる。例えば、溶液を10〜200℃の温度で混合することができる。
メタクリレートポリマーD1およびポリエステルD2の適当な溶媒の例としては、ヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)などのハロゲン化アルコールが挙げられる。溶媒は通常反応開始後に取り除かれ、例えばベント式押出機を用いて取り除かれる。
その場で反応する場合、出発原料であるメタクリレートポリマーD1とポリエステルD2を、常法により成分A〜Cおよび、適切な場合E〜Hと、後述する「成形組成物の調製」に記載の方法で混合し共重合体Dを形成する。
本発明の成形組成物中に存在する成分E)の量は0〜50質量%、好ましくは0〜45質量%、特に1〜40質量%である。
成分Eは充填剤である(強化材ともいう)。特に、粒状無機充填剤および繊維状充填剤を使用してもよい。粒状無機充填剤を単独で用いてもよく、または繊維状充填剤を単独で用いてもよい。
成分Eに基づき、混合物中の無機物の割合は、好ましくは5〜95質量%、特に5〜90質量%であり、繊維の割合は、好ましくは5〜95質量%、特には10〜95質量%である。
適当な粒状無機充填剤は、アモルファスシリカ、炭酸マグネシウム(チョーク)などの炭酸塩、石英粉末、マイカ、クレーなどの極めて多様なケイ酸塩、白雲母、黒雲母、スゾイト、スズマレタイト、タルク、緑泥石、金雲母、長石、ケイカイ石などのケイ酸カルシウム、またはカオリン、特に焼成カオリンである。
特に好適な一実施形態において、少なくとも95質量%、好ましくは少なくとも98質量%の粒子の、最終製品において測定した直径(最大寸法)が45マイクロメートル未満、好ましくは40マイクロメートル未満であり、最終製品において、すなわち通常は射出成形において、その「アスペクト比」が好ましくは1〜25の範囲、より好ましくは2〜20の範囲である粒状充填剤を使用する。アスペクト比は粒子の直径と厚さの比である(最大寸法対最小寸法)。
ここでの粒径測定法の例としては、ポリマー混合物の薄断面の電子顕微鏡写真を記録し、評価対象の充填剤粒子を少なくとも25個、好ましくは少なくとも50個用いる。粒径をTransactions of ASAE,page491(1983)に従い、沈降分析により測定してもよい。直径が40マイクロメートル未満の充填剤の質量比を、ふるい分析により測定することもできる。
特に好適な粒状充填剤E)は、タルク、焼成カオリンなどのカオリン、またはケイカイ石、あるいはこれらの充填剤を2つまたはすべて含む混合物である。これらの中でも、最終製品のそれぞれの場合において測定された直径40マイクロメートル未満である粒子の含量は少なくとも95質量%であり、そのアスペクト比が1.5〜25であるタルクが特に好ましい。カオリンは、最終製品におけるそれぞれの測定値が、好ましくは直径20マイクロメートル未満である粒子を少なくとも95質量%含有し、アスペクト比が1.2〜20である。
例えば、炭素繊維、チタン酸カリウムウィスカー、アラミド繊維などの繊維状充填剤、または好ましくはガラス繊維を、成分E)として用いる。ガラス繊維は、ポリマーマトリックスとの親和性を改善するために、サイズ剤および/またはカップリング剤を含むことができる。好適な一実施形態において、少なくとも50質量%の繊維状充填剤(ガラス繊維)の長さは、50マイクロメートルより長い。用いられる(ガラス)繊維の直径は好ましくは25マイクロメートル以下であり、特に好ましくは5〜13マイクロメートルでありうる。少なくとも70質量%のガラス繊維の長さは、60マイクロメートルより長いことが好ましい。成形完成品におけるガラス繊維の平均長さは、0.08〜5mmであることが特に好ましい。
ガラス繊維の長さは、例えば射出成形により得られた成形完成品に基づく。成形組成物に加えるガラス繊維の形は、適切な長さに切断した短いガラス繊維でもよいし、あるいは連続フィラメントストランド(ロービング)の形でもよい。使用可能な炭素繊維またはガラス繊維の他の形は、織物、マット、またはガラスシルクロービングの形である。
本発明の成形組成物中に存在する成分Fの量は0〜2質量%、好ましくは0〜1.8質量%、特に0質量%(もしあれば0.1質量%)〜1.5質量%である。
成分Fは有機酸、好ましくは低分子量のハロゲンを含まない有機酸である。
本発明の目的には、用語「低分子量」とは最大で多核化合物、例えば五核化合物以下、特に単分子化合物を含む。
酸にはハロゲンフリー、すなわちその分子骨格にハロゲンを含まないことが好ましい。しかし本発明によれば、極少量のハロゲンを含む不純物を有する酸は含まれる。本発明の目的として、酸はその水和物をも含む。
加工温度で不揮発性、またはごくわずかな揮発性しかなく、かつ最大約320℃の温度で分解傾向がない、またはごくわずかな分解傾向しかない酸を使用することが好都合である。
酸には、1、2、またはそれ以上の酸基、例えば10個以下の酸基を含んでもよい。
有機酸を用いることが好ましい。芳香族酸または脂肪族酸のどちらを用いてもよい。また脂肪族−芳香族酸を用いることもできる。そのうち好適な酸は、モノ、ジ、およびポリカルボン酸、例えばパルミチン酸、ステアリン酸、安息香酸、およびイソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸など置換安息香酸、p−トルエンスルホン酸、脂肪族スルホン酸などのスルホン酸、フマル酸、クエン酸、マンデル酸、または酒石酸である。
クエン酸またはp−トルエンスルホン酸、あるいはこれらの混合物を用いることが特に好ましい。例えば、混合物中のクエン酸の質量割合は1〜99%、好ましくは10〜90%であることができ、p−トルエンスルホン酸の割合はそれに応じて1〜99%、好ましくは10〜90%であることができる。
本発明の成形組成物中に存在する成分Gの量は、0〜25質量%、好ましくは0〜20質量%、特に0質量%(またはもしあれば0.2質量%)〜15質量%である。
成分Gはハロゲンを含まないリン化合物である。
いかなる公知で従来のリン系難燃剤を、成分Gとして用いることができる。DE−A−4034336および/またはEP−A0522397に列挙されている難燃剤を用いることが好ましい。例えば、トリ(2,6−ジメチルフェニル)ホスフェート、リン酸トリフェニル、トリクレジルホスフェート、ジフェニル2−エチルクレジルホスフェート、ジフェニルクレジルホスフェート、トリ(イソプロピルフェニル)ホスフェート、およびビスフェニル4−フェニルフェニルホスフェート、フェニルビス(4−フェニルフェニル)ホスフェート、トリス(4−フェニルフェニル)ホスフェート、ビスフェニルベンジルフェニルホスフェート、フェニルビス(ベンジルフェニル)ホスフェート、トリス(ベンジルフェニル)ホスフェート、ビスフェニル(1−フェニルエチル)フェニルホスフェート、フェニルビス(1−フェニルエチル)フェニルホスフェート、トリス((1−フェニルエチル)フェニル)ホスフェート、ビスフェニル(1−メチル−1−フェニルエチル)フェニルホスフェート、フェニルビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェニルホスフェート、トリス((1−メチル−1−フェニルエチル)フェニル)ホスフェート、フェニルビス(4−(1−フェニルエチル)−2,6−ジメチルフェニル)ホスフェート、ビスフェニル2,4−ジベンジルフェニルホスフェート、ビスフェニル2,4−ジ(1−フェニルエチル)フェニルホスフェート、およびビスフェニル2,4−ジ(1−メチル−1−フェニルエチル)フェニルホスフェートが挙げられる。また、これらをトリフェニルホスフィンオキシドまたはトリ(2,6−ジメチルフェニル)ホスフィンオキシドと混合して用いることもできる。
他の好適な難燃剤は、レゾルシノールジホスフェートおよび対応するより大きなオリゴマー、およびハイドロキノンジホスフェートおよび対応するより大きなオリゴマーである。
また、これらのリン化合物は、EP−A−0103230、EP−A−0174493、EP−A−0206058、EP−A−0363608、およびEP−A−0558266に言及されている。
成分Hの使用量は0〜45質量%、好ましくは0〜20質量%、特に0質量%(もしあれば0.4質量%)〜10質量%である。
成分Hは他の添加剤である。
言及されうる他の添加剤の例としては、加工助剤、安定剤や酸化抑制剤、熱分解や紫外線による分解に抵抗する試薬、潤滑剤や離型剤、難燃剤、染料や顔料、可塑剤を挙げることができる。混合物の全質量に基づき、これらの含量は通常0〜45質量%、好ましくは0〜20質量%、特には0質量%(もしあれば0.2質量%)〜10質量%である。
通常存在する顔料と染料の量は0〜4質量%、好ましくは0〜3.5質量%、特には0質量%(もしあれば0.5質量%)〜3質量%である。
熱可塑性プラスチックを着色するための顔料は公知である(例えば、R.Gachter and H.Muller,Taschenbuch der Kunststoffadditive[Plastics additives handbook],Carl Hanser Verlag,1983,pp.494〜510参照)。第1の好適な顔料群は、酸化亜鉛、硫酸亜鉛、鉛白(2PbCO・Pb(OH))、リトポン、アンチモン白および二酸化チタンなどの白色顔料群である。2つの最も一般的に遭遇する二酸化チタンの結晶形(ルチルおよびアナターゼ)のうち、本発明の成形組成物の白色着色に用いるには、ルチルの形が特に好ましい。
本発明により使用してもよい黒色顔料は、黒酸化鉄(Fe)、スピネルブラック(Cu(Cr,Fe))、マンガンブラック(二酸化マンガン、酸化ケイ素および酸化鉄の混合物)、コバルトブラック、およびアンチモンブラックであり、またカーボンブラックが特に好ましく、主にファーネスブラックまたはガスブラックの形で用いられる(この点については、G.Benzing,Pigmente fur Anstrichmittel[Pigments for paints],Expert−Verlag(1988),pp.78以下参照)。
本発明によれば、もちろん特定の色合いを出すために、酸化クロムグリーンなどの無機有彩顔料や、アゾ顔料またはフタロシアニン顔料などの有機有彩顔料を用いる事もできる。この種の顔料は広く市販されている。
結果的に熱可塑性プラスチック中に色が通常容易に分散されるので、既述した顔料または染料を、例えばカーボンブラックと銅フタロシアニン類のような混合物として用いることも好都合となる。
他の適当な着色剤については例えば、R.Gaechter and H.Mueller(ed.),Plastics Additives Handbook,4th ed.1993,Reprint Nov.1996,Hanser Verlag Munich,pp.647〜676に記載されている。
蛍光可塑剤としては、例えばビスベンゾオキサゾール類、トリアジンフェニルクマリン類、ベンゾトリアゾールフェニルクマリン類、ナフトトリアゾールフェニルクマリン類、ビス(スチリル)ビスフェニル類などを挙げることができる。他の例としては、Gaechter and Mueller(4th edition,1993)の引用した書籍の779〜785頁に記載されている。
本発明による熱可塑性材料に添加してもよい酸化抑制剤および熱安定剤の例としては、元素周期表第I属金属のハロゲン化物、例えばハロゲン化ナトリウムおよびハロゲン化リチウムが挙げられ、適切な場合、塩化銅、臭化銅およびヨウ化銅などのハロゲン化銅などと組み合わせてもよい。ハロゲン化物、特にハロゲン化銅も、電子豊富なリンと配位することができる。Cuハロゲン化物の例えばトリフェニルホスフィンとの錯体を、これらの銅錯体の例として挙げることができる。フッ化亜鉛および塩化亜鉛も用いることができる。立体的に込み合ったフェノール類、ハイドロキノン類、置換されたこれらの化合物、第二級芳香族アミン類を、適切な場合リンを含む酸と組み合わせて、またはこれらの塩、およびこれらの化合物の混合物を、混合物質量に基づき好ましくは最大1質量%の濃度でも使用できる。
UV安定剤の例としては種々の置換レゾルシノール、サリチル酸塩、ベンゾトリアゾール類およびベンゾフェノン類が挙げられ、その使用量は通常最大2質量%である。
通常熱可塑性材料の最大1質量%の量で用いられる潤滑剤および離型剤は、ステアリン酸、ステアリルアルコール、ステアリン酸アルキルおよびステアラミド、またペンタエリスリトールの長鎖脂肪酸とのエステルである。ステアリン酸のカルシウム、亜鉛またはアルミニウム塩、あるいはジステアリルケトンなどのジアルキルケトンも用いることができる。エチレンオキシド−プロピレンオキシド共重合体は、潤滑剤および離型剤としても用いることができる。
ポリカーボネート共重合体およびスチレン共重合体に、UV安定剤や熱安定剤をそれぞれ使用することは特に好都合である。適当な安定剤の例はまたDE−A−4419897に列挙されている。リン酸塩、亜リン酸塩またはホスホナイトなどのエステル交換抑制剤もさらに存在させてもよい。
以下に説明するように、本発明の成形組成物は成分H)として、0〜50質量%、好ましくは0.5〜20質量%、特に0.7〜10質量%の、OH数が1〜600mgKOH/gのポリカーボネート、好ましくは10〜550mgKOH/gのポリカーボネート、特に50〜550mgKOH/gのポリカーボネート(DIN53240、Part2による)を有する少なくとも1つの高分岐または超分子ポリカーボネートであるH2)、または少なくとも1つの超分子ポリエステルである成分H3)、またはこれらの混合物を含むことができる。
本発明の目的には、超分子ポリカーボネートH2)は、ヒドロキシ基とカーボネート基を有し、構造不均一性および分子不均一性を有する非架橋高分子である。これらの構造は第一にデンドリマーと同様に中心分子に基づくが、分岐鎖の長さは均一ではない。第二に、官能側鎖基を有する直鎖構造を有してもよく、あるいは直鎖および分岐分子部分を有する2つの末端を併せ持ってもよい。デンドリマーおよび超分子ポリマーの定義についてはまたP.J.Flory,J.Am.Chem.Soc.1952,74,2718およびH.Frey et al.,Chem.Eur.J.2000,6,No.14,2499を参照されたい。
本発明の文脈における「超分子」とは、分岐度(DB)、すなわち1分子あたりの、平均樹状鎖数と平均末端基数の和が10〜99.9%、好ましくは20〜99%、特に好ましくは20〜95%であることを意味する。
本発明の文脈における「デンドリメリック」とは、分岐度が99.9〜100%であることを意味する。「分岐度」の定義については、H.Frey et al.,Acta Polym.1997,48,30を参照されたい。
関係物質の分岐度DBは下式で定義される。
Figure 2009503217
(ここで、それぞれの物質の高分子中においての、Tは末端モノマーユニットの平均数、Zは分岐モノマーユニットの平均数、およびLは直鎖モノマーユニットの平均数である)。
成分H2)は好ましくは数平均モル質量Mが100〜15000g/molであり、より好ましくは200〜12000g/mol、特に500〜10000g/molである(GPC、標準物質PMMA)。
ガラス転移温度Tgは特に−80℃〜+140℃、好ましくは−60〜120℃である(DSC、DIN53765による)。
特に、23℃における粘度(mPas)(DIN53019による)は50〜200000、特に100〜150000、極めて特に好ましくは200〜100000である。
成分H2)は、少なくとも下記のステップを含む工程により好ましく得られる。
a)少なくとも1つの、一般式RO[(CO)]ORの有機カーボネート(A)が、少なくとも3つのOH基を有する少なくとも1つの脂肪族アルコール、脂肪族/芳香族アルコールまたは芳香族アルコール(B)と反応し、アルコールROHの脱離により1つまたは複数の縮合物(K)を与える反応であって、ここで各Rは他とは独立して、1〜20個の炭素原子を有する直鎖または分岐脂肪族炭化水素基、芳香族/脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基であり、さらにここで基Rも互いに結合して環を形成してもよく、nは1〜5の整数である、または
ab)ホスゲン、ジホスゲンまたはトリホスゲンの、上述のアルコール(B)との塩化水素の脱離を伴う反応、
および
b)高官能性高分岐ポリカーボネート、または高官能性超分子ポリカーボネートを与える縮合物(K)の分子間反応、
ここで、反応混合物中の、カーボネートに対するOH基の量的割合は、縮合物(K)が1つのカーボネート基と1つより多いOH基の平均、または1つのOH基と1つより多いカーボネート基の平均になる方法で選択される。
用いられる出発原料にはホスゲン、ジホスゲンまたはトリホスゲンを含むことができるが、ここでは有機カーボネートが好ましい。
出発原料として用いられ、一般式RO(CO)ORを有する有機カーボネート(A)の各基Rは、他とは独立して、1〜20個の炭素原子を有する、直鎖または分岐脂肪族炭化水素基、芳香族/脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基である。2つの基Rも互いに結合して環を形成していてもよい。この基は脂肪族炭化水素基であることが好ましく、1〜5個の炭素原子を有する直鎖または分岐アルキル基が特に好ましく、または置換または無置換フェニル基である。
特に、化学式RO(CO)ORの単純なカーボネートを用い、nは好ましくは1〜3、特に1である。
例えば、ジアルキルまたはジアリールカーボネートを、脂肪族、芳香脂肪族または芳香族アルコール、好ましくはモノアルコールと、ホスゲンとの反応により調製してもよい。これらも、貴金属、酸素またはNOの存在下でCOを用いた、アルコールまたはフェノール類の酸化的カルボニル化により調製してもよい。ジアリールまたはジアルキルカーボネートの調製方法に関してはまた、"Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry",6th edition,2000 Electronic Release,Verlag Wiley−VCHを参照されたい。
適当なカーボネートの例としては、エチレンカーボネート、プロピレン1,2−または1,3−カーボネート、ジフェニルカーボネート、ジトリルカーボネート、ジキシリルカーボネート、ジナフチルカーボネート、エチルフェニルカーボネート、ジベンジルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、ジブチルカーボネート、ジイソブチルカーボネート、ジペンチルカーボネート、ジヘキシルカーボネート、ジシクロヘキシルカーボネート、ジヘプチルカーボネート、ジオクチルカーボネート、ジデシルカーボネートまたはジドデシルカーボネートなどの脂肪族、芳香族/脂肪族または芳香族カーボネートが挙げられる。
nが1より大きいカーボネートの例としては、ジ(tert−ブチル)ジカーボネートなどのジアルキルジカーボネート、またはジ(tert−ブチル)トリカーボネートなどのジアルキルトリカーボネートが挙げられる。
脂肪族カーボネートを用いることが好ましく、基は1〜5個の炭素原子を含む、例えばジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、ジブチルカーボネートまたはジイソブチルカーボネートが特に好ましい。
有機カーボネートは、少なくとも3つのOH基を有する、少なくとも1つの脂肪族アルコール(B)、または2つ以上の異なるアルコールの混合物と反応する。
少なくとも3つのOH基を有する化合物の例としては、グリセロール、トリメチロールメタン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,2,4−ブタントリオール、トリス(ヒドロキシメチル)アミン、トリス(ヒドロキシエチル)アミン、トリス(ヒドロキシプロピル)アミン、ペンタエリスリトール、ジグリセロール、トリグリセロール、ポリグリセロール、ビス(トリメチロールプロパン)、トリス(ヒドロキシメチル)イソシアヌレート、トリス(ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、フロログルシノール、トリヒドロキシトルエン、トリヒドロキシジメチルベンゼン、フロログルシド類、ヘキサヒドロキシベンゼン、1,3,5−ベンゼントリメタノール、1,1,1−トリス(4’−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,1−トリス(4’−ヒドロキシフェニル)エタンまたは、グルコースなどの糖類、三価またはより多価のアルコールと、エチレンオキシド、プロピレンオキシドまたはブチレンオキシドに基づく三価またはより多価のポリエーテルオール類、またはポリエステルオール類が挙げられる。ここでグリセロール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,2,4−ブタントリオール、ペンタエリスリトール、およびまたエチレンオキシドまたはプロピレンオキシドに基づくこれらのポリエーテルオール類が特に好ましい。
用いるすべてのアルコールの全OH官能価の平均が2より大きいという条件下で、これらの多価のアルコールも二価アルコール(B’)との混合物において用いてもよい。2つのOH基を有する適当な化合物の例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−および1,3−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,2−、1,3−および1,4−ブタンジオール、1,2−、1,3−および1,5−ペンタンジオール、ヘキサンジオール、シクロペンタンジオール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)メタン、ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン、1,1’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、レゾルシノール、ハイドロキノン、4,4’−ジヒドロキシフェニル、ビス(4−ビス(ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(ヒドロキシメチル)ベンゼン、ビス(ヒドロキシメチル)トルエン、ビス(p−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(p−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(p−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(p−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、ジヒドロキシベンゾフェノン、およびエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドまたはこれらの混合物に基づく二価のポリエーテルポリオール類、ポリテトラヒドロフラン、ポリカプロラクトン、またはジオールとジカルボン酸に基づくポリエステルオール類が挙げられる。
ジオールは、ポリカーボネートの特性を微調整するのに役立つ。二価アルコールを用いる場合、二価アルコールB’)と少なくとも三価のアルコール(B)の比は、ポリカーボネートの望ましい特性の機能として当業者によって設定される。アルコール(類)(B’)の量は、すべてのアルコール類(B)および(B’)の総量に基づき、通常0〜39.9mol%である。この量は好ましくは0〜35mol%、特に好ましくは0〜25mol%、極めて特に好ましくは0〜10mol%である。
ホスゲン、ジホスゲンまたはトリホスゲンと、アルコールまたはアルコール混合物との反応は、通常塩化水素の脱離を伴って起こり、カーボネートと、アルコールまたはアルコール混合物との、本発明の高官能性高分岐ポリカーボネートを与える反応は、カーボネート分子からの一価のアルコールまたはフェノールの脱離を伴って起こる。
本発明の工程によって形成される高官能性高分岐ポリカーボネートは、反応後、ヒドロキシ基および/またはカーボネート基によって停止し、すなわちさらに変性することはない。これらは種々の溶媒、例えば水、メタノール、エタノール、ブタノールなどのアルコール、アルコール/水混合物、アセトン、2−ブタノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メトキシプロピルアセテート、メトキシエチルアセテート、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、エチレンカーボネートまたはプロピレンカーボネートに対する良好な溶解性を有する。
本発明の目的には、高官能性ポリカーボネートは、ポリマー骨格を形成するカーボネート基のほかに、さらに少なくとも3個、好ましくは少なくとも6個、より好ましくは少なくとも10個の、末端または側鎖に官能基を有する化合物である。この官能基はカーボネート基および/またはOH基である。原則として末端または側鎖の官能基の数に上限はないが、極めて多数の官能基を有する生成物は、高粘度あるいは溶解度が低いなどの望ましくない特性を有することがある。本発明の高官能性ポリカーボネートは主に500以下の末端または側鎖の官能基、好ましくは100以下の末端または側鎖の官能基を有する。
高官能性ポリカーボネートを調製する場合、最も単純な生成縮合物(以下縮合物(K)という)が、1つのカーボネート基またはカルバモイル基と、1つより多いOH基との平均、または1つのOH基と、1つより多いカーボネート基またはカルバモイル基との平均となるように、OH基を含む化合物とホスゲンまたはカーボネートの比を調節しなければならない。カーボネート(A)とジアルコールまたはポリアルコール(B)からなる縮合物(K)の最も単純な構造はここで、配列XYまたはYXとなり、ここでXはカーボネート基、Yはヒドロキシ基であり、nは通常1〜6の数、好ましくは1〜4、特に好ましくは1〜3である。ここで単一の生成した基である反応性基を通常、以下「焦点基」という。
例えば、カーボネートと二価アルコールからの最も単純な縮合物(K)の合成中、反応比が1:1であれば、一般式1に示したように、XY型の分子を平均的に生成する。
Figure 2009503217
反応比1:1でのカーボネートと三価アルコールからの縮合物(K)の合成中、一般式2に示したように、XY型の分子を平均的に生成する。カーボネート基がここでの焦点基である。
Figure 2009503217
同様に反応比1:1のカーボネートと四価のアルコールからの縮合物(K)の合成では、式3に示したように、XY型の分子を平均的に生成する。カーボネート基がここでの焦点基である。
Figure 2009503217
式1〜3中のRははじめに定義したとおりであり、Rは脂肪族または芳香族基である。
例えば、一般式4に示したように、縮合物(K)もカーボネートと三価アルコールから、モル反応比2:1で調製することもできる。ここで、XY型の分子を平均的に生成し、OH基がここでの焦点基となる。式4において、RおよびRは式1〜3に定義したとおりである。
Figure 2009503217
ジカーボネートやジオールなどの二官能性化合物も成分に添加する場合、例えば式5に示したように、結合鎖が伸長する。再度XY型の分子を平均的に生成し、カーボネート基が焦点基となる。
Figure 2009503217
式5では、Rは有機基、好ましくは脂肪族基であり、RおよびRは上記のとおりである。
2つ以上の縮合物(K)も合成に用いてもよい。ここでまず、2種以上のアルコールまたは2種以上のカーボネートを用いてもよい。用いるアルコールと、カーボネートまたはホスゲンの比を選択することにより、異なった構造を有する種々の縮合物の混合物をさらに得ることができる。カーボネートと三価アルコールとの反応を例として、これを説明することができる。(II)に示したように出発原料を1:1の比で用いた場合、XY分子を生成する。(IV)に示したように出発原料を2:1の比で用いた場合、XY分子を生成する。比が1:1〜2:1であれば、XY分子とXY分子の混合物が生成する。
本発明によれば、例えば式1〜5に記載した単純な縮合物(K)が優先的に分子間で反応して、以下縮重合体(P)と称する高官能性縮重合体を形成する。縮合物(K)を与える反応、および縮重合体(P)を与える反応は、通常バルクまたは溶液中、0〜250℃の温度、好ましくは60〜160℃で起こる。通常ここで、それぞれの出発原料に関して不活性な、いかなる溶媒をも用いてよい。用いる有機溶媒は、例えばデカン、ドデカン、ベンゼン、トルエン、クロロベンゼン、キシレン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドまたはソルベントナフサなどが好ましい。
好適な一実施形態において、縮合反応をバルクで行う。反応中に遊離したフェノールまたは一価のアルコールROHを、適切な場合減圧で、蒸留により反応平衡から除き、反応を促進することができる。
蒸留により留去しようとする場合、沸点が140℃未満であるアルコールROHを反応中に遊離するようなカーボネートを用いることが通常望ましい。
触媒または触媒混合物も、反応促進のために加えてもよい。適当な触媒はエステル化またはエステル交換反応を触媒する化合物で、例えば、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属炭酸水素塩、好ましくはそのナトリウム塩、カリウム塩またはセシウム塩、第三級アミン類、グアニジン類、アンモニウム化合物、ホスホニウム化合物、有機アルミニウム、有機スズ、有機亜鉛、有機チタン、有機ジルコニウムまたは有機ビスマス化合物、あるいは例えばDE10138216またはDE10147712に記載の、複合金属シアン化物(DMC)触媒として知られている化合物が挙げられる。
水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、ジアザビシクロオクタン(DABCO)、ジアザビシクロノネン(DBN)、ジアザビシクロウンデセン(DBU)、イミダゾール、1−メチルイミダゾールまたは1,2−ジメチルイミダゾールなどのイミダゾール類、チタンテトラブトキシド、チタンテトライソプロポキシド、ジブチルスズオキシド、ジブチルスズジラウレート、ジオクタンサン第一スズ、ジルコニウムアセチルアセトナート、またはこれらの混合物を用いることが好ましい。
通常加える触媒量は、用いるアルコール混合物またはアルコールの量に基づき、50〜10000質量ppm、好ましくは100〜5000質量ppmである。
適当な触媒の添加、あるいは適当な温度の選択により、分子間縮重合反応を制御することもできる。さらにポリマー(P)の平均分子量を、出発成分の組成および滞留時間によって調節してもよい。
高温で調製された縮合物(K)および縮重合体(P)は通常、室温で比較的長期間安定である。
縮合物(K)の性質は、縮合反応により異なる構造を有する縮重合体(P)を認め、これらは分岐しているが架橋していない。さらに、理想的な場合、縮重合体(P)は焦点基としての1つのカーボネート基と2つより多くのOH基を有しているか、焦点基としての1つのOH基と2つより多くのカーボネート基を有している。ここでの反応性基の数は、用いた縮合物(K)の性質と縮重合度による。
例えば、一般式2による縮合物(K)が3倍の分子間縮合により反応し、一般式6および7に示した、2つの異なった縮重合体(P)が得られる。
Figure 2009503217
式6および7において、RおよびRは上記のとおりである。
分子間縮重合反応を終わらせるには種々の方法がある。例えば、反応が止まり、生成物(K)または縮重合体(P)が保存安定である範囲に、温度を下げることができる。
また例えば、塩基性触媒の場合、ルイス酸またはプロトン酸を加えることにより、触媒を不活性化させることもできる。
他の実施形態において、縮合物(K)の分子間反応により望ましい縮重合度の縮重合体(P)を生成し次第、(P)の焦点基に対して反応する基を有する生成物を生成物(P)に加えて反応を停止させてもよい。例えば、カーボネート基が焦点基である場合、モノアミン、ジアミンまたはポリアミンを加えてもよい。ヒドロキシ基が焦点基である場合、例えばモノイソシアネート、ジイソシアネートまたはポリイソシアネート、エポキシ基を含む化合物、またはOH基と反応する酸誘導体を、生成物(P)に加えることができる。
本発明の高官能性ポリカーボネートは主に、0.1mbar〜20barの圧力範囲、好ましくは1mbar〜5barで、バッチ式、半連続式または連続式で操作される反応装置または反応カスケード中で合成される。
反応条件を上記のように調節し、適切な場合、適当な溶媒を選択することによる操作後、さらに精製せずに本発明の生成物をさらに加工することができる。
他の好適な実施形態においては、生成物を回収する、すなわち低分子量、揮発性化合物から遊離する。このために、一旦望ましい反応率に達すれば、触媒を任意に不活性化してもよく、適切な場合ガス、好ましくは窒素、二酸化炭素または空気を導入し、適切な場合減圧で、モノアルコール類、フェノール類、カーボネート、塩化水素などの低分子量揮発性成分、または高揮発性のオリゴマーや環状化合物を留去することができる。
他の好適な実施形態において、本発明のポリカーボネートは反応によってこの段階で存在する官能基のほかに、他の官能基を含んでもよい。官能化は分子量を増大する工程中、あるいはその後、すなわち実際の縮重合完了後に行ってもよい。
分子量を増大する工程前または工程中に、ヒドロキシ基またはカーボネート基以外に他の官能基または官能成分を有する成分を添加する場合、カーボネート基またはヒドロキシ基以外の官能基が無作為に分布したポリカーボネートポリマーを結果として生成する。
縮重合中に、ヒドロキシ基、カーボネート基またはカルバモイル基のほかに、メルカプト基、第一級、第二級または第三級アミノ基、エーテル基、カルボン酸誘導体、スルホン酸誘導体、ホスホン酸誘導体、シラン基、シロキサン基、アリール基類または長鎖アルキル基類などの他の官能基または官能成分を有する化合物を添加することにより、この種の結果が得られる。カルバメート基による修飾に用いることのできる化合物の例としては、エタノールアミン、プロパノールアミン、イソプロパノールアミン、2−(ブチルアミノ)エタノール、2−(シクロヘキシルアミノ)エタノール、2−アミノ−1−ブタノール、2−(2’−アミノエトキシ)エタノール、またはアンモニア、4−ヒドロキシピペリジン、1−ヒドロキシエチルピペラジン、ジエタノールアミン、ジプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン、トリス(ヒドロキシエチル)アミノメタン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンまたはイソホロンジアミンのより高次のアルコキシル化物が挙げられる。
メルカプト基での修飾に用いることのできる化合物の例としては、メルカプトエタノールが挙げられる。例えば、N−メチルジエタノールアミン、N−メチルジプロパノールアミンまたはN,N−ジメチルエタノールアミンの導入により、第三級アミノ基を形成することができる。例えば、二価またはより多価のポリエーテルオール類の共縮合によりエーテル基を形成してもよい。長鎖アルキル基を長鎖アルカンジオール類との反応により導入することができ、アルキルまたはアリールジイソシアネート類との反応によりアルキル、アリールおよびウレタン基または尿素基を有するポリカーボネートを生成することができる。
ジカルボン酸またはトリカルボン酸を加えることにより、エステル基、例えばジメチルテレフタレートまたはトリカルボン酸エステルを生成させることができる。
次の官能化を、生成した高官能性高分岐ポリカーボネートまたは高官能性超分子ポリカーボネートが、ポリカーボネートのOH基および/またはカーボネート基またはカルバモイル基と反応することができる適当な官能化試薬と反応する別のステップ(ステップc)を用いて達成することができる。
例えば、ヒドロキシ基を含む高官能性高分岐ポリカーボネートまたは高官能性超分子ポリカーボネートを、酸基またはイソシアネート基を含む分子を加えることによって修飾することができる。例えば、酸基を含むポリカーボネートを、無水物基を含む化合物との反応により得ることができる。
ヒドロキシ基を含む高官能性ポリカーボネートもさらに、例えばエチレンオキシド、プロピレンオキシドまたはブチレンオキシドなどのアルキレンオキシド類との反応により高官能性ポリカーボネートポリエーテルポリオール類に変換してもよい。
この工程の大いに有利な点は、その費用有効度にある。縮合物(K)または縮重合体(P)を与える反応、およびまたポリカーボネートを与える、他の官能基または官能成分との(K)または(P)の反応は共に1つの反応装置中でおこり、このことは技術的に、また費用有効度の点で好都合である。
本発明の成形組成物は成分H3)として、少なくとも1つのA型の超分子ポリエステルを含んでもよく、ここで、
xは少なくとも1.1、好ましくは少なくとも1.3、特に少なくとも2であり、
yは少なくとも2.1、好ましくは少なくとも2.5、特に少なくとも3である。
もちろん、ユニットAおよび/またはユニットBとして混合物を用いてもよい。
型のポリエステルは、x個の官能性分子Aおよびy個の官能性分子Bからなる縮合物である。例えば、分子Aとしてアジピン酸(x=2)、分子Bとしてグリセロール(y=3)からなるポリエステルを挙げることができる。
本発明の目的には、超分子ポリエステルH3)は、ヒドロキシ基およびカルボキシ基を有する非架橋高分子であり、これらは構造不均一性かつ分子不均一性を有する。これらの構造は第一にデンドリマーと同様に中心分子に基づくかも知れないが、分岐鎖の長さは不均一である。第二に、官能側鎖を有する直鎖構造を有してもよく、あるいは直鎖および分岐分子部分を有する2つの末端を併せ持ってもよい。デンドリマーおよび超分子ポリマーの定義についてはまた、P.J.Flory,J.Am.Chem.Soc.1952,74,2718およびH.Frey et al.,Chem.Eur.J.2000,6,no.14,2499を参照されたい。
本発明の文脈における「超分子」とは、分岐度(DB)、すなわち1分子あたりの、平均樹状鎖数と平均末端基数の和が10〜99.9%、好ましくは20〜99%、特に好ましくは20〜95%であることを意味する。本発明の文脈における「デンドリメリック」とは、分岐度が99.9〜100%であることを意味する。「分岐度」の定義については、H.Frey et al.,Acta Polym.1997,48,30およびB1)で既述した式を参照されたい。
成分H3)は、標準物質としてPMMA、溶離液としてジメチルアセトアミドを用いたGPCによる測定で、300〜30000g/molのMnを有することが好ましく、特に400〜25000g/molが特に好ましく、500〜20000g/molが極めて特に好ましい。
H3)は、DIN53240により、好ましくはOH価0〜600mgKOH/gのポリエステルであり、1〜500mgKOH/gのポリエステルがより好ましく、20〜500mgKOH/gのポリエステルが特に好ましく、また好ましくはCOOH価0〜600mgKOH/gのポリエステルであり、1〜500mgKOH/gのポリエステルがより好ましく、2〜500mgKOH/gのポリエステルが特に好ましい。
は好ましくは−50℃〜140℃であり、特には−50〜100℃である(DSCを使用、DIN53765による)。
特に、少なくとも1つのOH価またはCOOH価が0より大きい成分H3)が好ましく、より好ましくは0.1より大きく、特に好ましくは0.5より大きい。
本発明の成分H3)は特に以下に記載の工程、具体的には以下の反応により得られる:
(a)1つまたは複数のジカルボン酸または1つまたは複数のジカルボン酸誘導体と、1つまたは複数の少なくとも三価のアルコールとの反応、
または
(b)1つまたは複数のトリカルボン酸またはより高次のポリカルボン酸、あるいは1つまたは複数のトリカルボン酸またはより高次のポリカルボン酸の誘導体と、1つまたは複数のジオールとの反応であって、
溶媒の存在下、および任意的に無機触媒、有機金属触媒または低分子量有機触媒、あるいは酵素の存在下での反応。溶液中での反応は好適な調製方法である。
本発明の目的には、高官能性超分子ポリエステルH3)は分子不均一性および構造不均一である。これらは分子不均一性によりデンドリマーと区別され、従ってかなり低コストで合成することができる。
反応(a)により反応可能なジカルボン酸には、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン−α,ω−ジカルボン酸、ドデカン−α,ω−ジカルボン酸、cis−およびtrans−シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸、cis−およびtrans−シクロヘキサン−1,3−ジカルボン酸、cis−およびtrans−シクロヘキサン−1,4−ジカルボン酸、cis−およびtrans−シクロペンタン−1,2−ジカルボン酸およびcis−およびtrans−シクロペンタン−1,3−ジカルボン酸が挙げられ、
上記のジカルボン酸は、以下から選択される1つまたは複数の基で置換されてもよい:
メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、sec−ペンチル、ネオペンチル、1,2−ジメチルプロピル、イソアミル、n−ヘキシル、イソヘキシル、sec−ヘキシル、n−ヘプチル、イソヘプチル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、n−ノニルおよびn−デシル基などのC〜C10アルキル基、
シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、シクロウンデシルおよびシクロドデシル基などのC〜C12シクロアルキル基であって、好ましくはシクロペンチル、シクロヘキシルおよびシクロヘプチル基
メチレンまたはエチリデン基などのアルキレン基、または
フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、1−アントリル、2−アントリル、9−アントリル、1−フェナントリル、2−フェナントリル、3−フェナントリル、4−フェナントリルおよび9−フェナントリル基などのC〜C14アリール基であって、好ましくはフェニル、1−ナフチルおよび2−ナフチル基、特に好ましくはフェニル基。
置換ジカルボン酸の代表例としては、2−メチルマロン酸、2−エチルマロン酸、2−フェニルマロン酸、2−メチルコハク酸、2−エチルコハク酸、2−フェニルコハク酸、イタコン酸、3,3−ジメチルグルタル酸が挙げられる。
反応(a)に記載の反応可能なジカルボン酸にはまた、マレイン酸やフマル酸などのエチレン性不飽和酸、およびフタル酸、イソフタル酸またはテレフタル酸などの芳香族ジカルボン酸がある。
2つ以上の上記代表的化合物の混合物をまた用いることができる。
ジカルボン酸をそのままの形で用いてもよく、また誘導体の形で用いてもよい。
誘導体は好ましくは
・そのモノマーの無水物あるいはポリマーの形での無水物、
・モノまたはジアルキルエステル、好ましくはモノまたはジメチルエステル、または対応するモノまたはジエチルエステル、あるいはn−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、tert−ブタノール、n−ペンタノール、n−ヘキサノールなどの高級アルコール由来のモノおよびジアルキルエステル、
・およびまたモノおよびジビニルエステル、および
・混合エステル、好ましくはメチルエチルエステルである。
好適な調製工程において、ジカルボン酸と1つまたは複数のその誘導体を含む混合物をまた用いることができる。同様に、1つまたは複数のジカルボン酸の2つ以上の異なった誘導体の混合物を用いることができる。
コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、またはこれらのモノまたはジメチルエステルを用いることが特に好ましい。アジピン酸を用いることが極めて特に好ましい。
反応してもよい少なくとも三価のアルコールの例としては、グリセロール、ブタン−1,2,4−トリオール、n−ペンタン−1,2,5−トリオール、n−ペンタン−1,3,5−トリオール、n−ヘキサン−1,2,6−トリオール、n−ヘキサン−1,2,5−トリオール、n−ヘキサン−1,3,6−トリオール、トリメチロールブタン、トリメチロールプロパンまたはジトリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトールまたはジペンタエリスリトール、あるいはメソエリスリトール、トレイトール、ソルビトール、マンニトールなどの糖アルコール、または上記の少なくとも三価のアルコールの混合物が挙げられる。グリセロール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタンおよびペンタエリスリトールを用いることが好ましい。
反応(b)により反応可能なトリカルボン酸またはポリカルボン酸の例としては、ベンゼン−1,2,4−トリカルボン酸、ベンゼン−1,3,5−トリカルボン酸、ベンゼン−1,2,4,5−テトラカルボン酸およびメリト酸が挙げられる。
トリカルボン酸またはポリカルボン酸を、本発明の反応にそのままの形で用いても、あるいは誘導体の形で用いてもよい。
誘導体は好ましくは
・そのモノマーの無水物あるいはポリマーの形での無水物、
・モノ、ジ、またはトリアルキルエステル、好ましくはモノ、ジ、またはトリメチルエステル、または対応するモノ、ジ、またはトリエチルエステル、あるいはn−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、tert−ブタノール、n−ペンタノール、n−ヘキサノールなどの高級アルコール由来のモノ、ジ、およびトリエステル、あるいはモノ、ジ、またはトリビニルエステル
・およびメチルエチル混合エステルである。
本発明の目的には、トリまたはポリカルボン酸、および1つまたは複数のその誘導体の混合物をまた用いることができる。本発明の目的には、成分H3)を得るために、1つまたは複数のトリまたはポリカルボン酸の2つ以上の異なった誘導体の混合物を同様に用いることができる。
本発明の反応(b)として用いられるジオールの例としては、エチレンリコール、プロパン−1,2−ジオール、プロパン−1,3−ジオール、ブタン−1,2−ジオール、ブタン−1,3−ジオール、ブタン−1,4−ジオール、ブタン−2,3−ジオール、ペンタン−1,2−ジオール、ペンタン−1,3−ジオール、ペンタン−1,4−ジオール、ペンタン−1,5−ジオール、ペンタン−2,3−ジオール、ペンタン−2,4−ジオール、ヘキサン−1,2−ジオール、ヘキサン−1,3−ジオール、ヘキサン−1,4−ジオール、ヘキサン−1,5−ジオール、ヘキサン−1,6−ジオール、ヘキサン−2,5−ジオール、ヘプタン−1,2−ジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,2−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,2−デカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,2−ドデカンジオール、1,5−ヘキサジエン−3,4−ジオール、シクロペンタンジオール類、シクロヘキサンジオール類、イノシトールおよび誘導体、(2)−メチルペンタン−2,4−ジオール、2,4−ジメチルペンタン−2,4−ジオール,2−エチルヘキサン−1,3−ジオール、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジオール、2,2,4−トリメチルペンタン−1,3−ジオール、ピナコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール類HO(CHCHO)−Hまたはポリプロピレングリコール類HO(CH[CH]CHO)−Hまたは2つ以上の上記代表的化合物の混合物が挙げられ、ここでnは整数およびn=4である。ここで上記ジオールにおける1つあるいは両方のヒドロキシ基はまた、SH基に置換されてもよい。エチレングリコール、プロパン−1,2−ジオール、およびジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコールおよびトリプロピレングリコールが好ましい。
工程の反応(a)および(b)におけるAポリエステル中の分子Aと分子Bのモル比は4:1〜1:4であり、特には2:1〜1:2である。
反応(a)により反応する少なくとも三価のアルコールは、すべての反応性が同じであるドロキシ基を有してもよい。またここで、最初はそのOH基の反応性は同じであるが、少なくとも1つの酸基と反応することで、立体効果または電子的効果により残りのOH基の反応性を減弱することができる、少なくとも三価のアルコールが好ましい。例えば、これにはトリメチロールプロパンまたはペンタエリスリトールを用いたときが当てはまる。
しかし、反応(a)により反応する少なくとも三価のアルコールは、少なくとも2つの異なった化学的反応性を持つヒドロキシ基をまた有してもよい。
官能基の異なった反応性はここで、化学的な要因によるもの(例えば第一級/第二級/第三級OH基)であっても、立体的な要因によるものであってもよい。
例えば、トリオールは第一級および第二級ヒドロキシ基を持つトリオールを含んでもよく、好適な例にはグリセロールが挙げられる。
本発明の反応を反応(a)により行う場合、ジオールおよび一価のアルコールを除いて反応することが好ましい。
本発明の反応を反応(b)により行う場合、モノまたはジカルボン酸を除いて反応することが好ましい。
本発明の工程を溶媒の存在下で行う。適当な化合物の例としては、パラフィン類または芳香族化合物などの炭化水素が挙げられる。特に適当なパラフィン類はn−ヘプタンおよびシクロヘキサンである。特に適当な芳香族化合物は、トルエン、オルトキシレン、メタキシレン、パラキシレン、異性体混合物の形でのキシレン、エチルベンゼン、クロロベンゼンおよびオルト−およびメタ−ジクロロベンゼンである。酸性触媒を含まない他の極めて特に適当な溶媒は、ジオキサンまたはテトラヒドロフランなどのエーテル類、およびメチルエチルケトンおよびメチルイソブチルケトンなどのケトン類である。
本発明によれば、加える溶媒量は、用いられ反応する出発原料の質量に対して、少なくとも0.1質量%、好ましくは少なくとも1質量%、特に好ましくは少なくとも10質量%である。用いられ反応する出発原料の質量に対して、過剰量の溶媒、例えば1.01〜10倍量の溶媒をまた用いることができる。反応物の濃度が著しい低いと反応速度が著しく低下し、反応時間が非経済的に長くなるので、用いられ反応する出発原料の質量の100倍より多い溶媒量は好都合ではない。
本発明による好適な工程を行うために、反応を、添加剤として脱水剤を反応開始時に加えて存在させて行ってもよい。適当な例としては、分子篩、特に4Å分子篩、MgSOおよびNaSOが挙げられる。反応中、またさらに脱水剤を加えるか、脱水剤を新たな脱水剤と交換することができる。反応中、また蒸留により生成した水やアルコールを例えばウォータートラップを用いて取り除くことができる。
工程を、酸性触媒を存在させずに行ってもよい。酸性無機触媒、有機金属触媒または有機触媒、または2つ以上の酸性無機触媒、有機金属触媒または有機触媒を含む混合物の存在下、反応することが好ましい。
本発明の目的には、酸性無機触媒の例として、硫酸、リン酸、ホスホン酸、次亜リン酸、硫酸アルミニウム水和物、ミョウバン、酸性シリカゲル(pH=6、特に=5)、および酸性酸化アルミニウムが挙げられる。酸性無機触媒として用いることのできる他の化合物の例としては、一般式Al(OR)のアルミニウム化合物および一般式Ti(OR)のチタネートが挙げられ、ここで各基Rは同一でも異なっていてもよく、互いに独立的に、
メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、sec−ペンチル、ネオペンチル、1,2−ジメチルプロピル、イソアミル、n−ヘキシル、イソヘキシル、sec−ヘキシル、n−ヘプチル、イソヘプチル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、n−ノニルおよびn−デシル基などのC〜C10アルキル基類、
シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、シクロウンデシルおよびシクロドデシル基などのC〜C12シクロアルキル基類であって、そのうち好ましくはシクロペンチル、シクロヘキシルおよびシクロヘプチル基から選択される。
Al(OR)またはTi(OR)中の各基Rは好ましくは同一であり、イソプロピルまたは2−エチルヘキシルから選択される。
好適な酸性有機金属触媒の例は、ジアルキルスズオキシド類RSnOから選択され、ここでRは上記のとおりである。酸性有機金属触媒として特に好適な代表化合物は、「オキソチン」として市販されているジ−n−ブチルスズオキシド、またはジ−n−ブチルスズジラウレートである。
好適な酸性有機触媒は、例えばリン酸基、スルホン酸基、硫酸基またはホスホン酸基を有する酸性有機化合物である。パラトルエンスルホン酸などのスルホン酸が特に好ましい。例えばスルホン酸基を含み約2mol%のジビニルベンゼンと架橋したポリスチレン樹脂などの酸性イオン交換体を、また酸性有機触媒として用いてもよい。
2つ以上の上記触媒を組み合わせてまた用いることができる。ばらばらの分子の形で、これらの有機触媒または有機金属触媒あるいは無機触媒を固定化した形で、また用いることができる。
酸性無機触媒、有機金属触媒または有機触媒の使用を意図する場合、本発明による触媒の使用量は0.1〜10質量%、好ましくは0.2〜2質量%である。
本発明の工程を、二酸化炭素、窒素または希ガスなどの不活性ガス雰囲気下で行い、中でもアルゴンが特に好ましい。
本発明の工程を60〜200℃の温度で行う。130〜180℃の温度、特に150℃以下、またはその温度未満で行うことが好ましい。最高温度が145℃以下であることが特に好ましく、また135℃以下の温度が極めて特に好ましい。
本発明の工程のための圧力条件は本質的に重要ではない。著しい減圧、例えば10〜500mbarで行うことができる。本発明の工程をまた500mbarより高い圧力で行ってもよい。大気圧での反応は簡単であるので好ましいが、わずかに加圧する、例えば1200mbar以下に加圧することもまた可能である。また著しく加圧して、例えば10bar以下の圧力で行うこともできる。大気圧での反応が好ましい。
本発明の工程のための反応時間は通常10分〜25時間、好ましくは30分〜10時間、特に好ましくは1〜8時間である。
一旦反応が終了すれば、例えばろ過により触媒を除き、混合物を濃縮することにより、高官能性超分子ポリエステルを容易に単離することができ、通常ここでは濃縮工程を減圧下で行う。好適な他の仕上げ方法は、水を加えて沈殿を形成させ、洗浄、乾燥する方法である。
成分H3)をまた、酵素または酵素分解物の存在下、調製することもできる(DE−A10163163に記載)。本発明の目的には、酸性有機触媒には本発明により反応するジカルボン酸を含まない。
リパーゼまたはエステラーゼを用いることが好ましい。好適なリパーゼおよびエステラーゼは、カンジダ・シリンドラッセ、カンジダ・リポリティカ、カンジダ・ルゴサ、カンジダ・アンタルクティカ、カンジダ・アティリス、クロモバクテリウム・ビスコサム、ゲオトリクム・ビスコサム、ゲオトリクム・カンジドム、ムコール・ジャバニクス、ムコール・メハイ、ブタ膵臓、シュードモナス属種、シュードモナス・フルオレセンス、シュードモナス・セパシア、リゾプス・アリズス、リゾプス・デレマー、リゾプス・ニベアス、リゾプス・オリゼ、アスペルギルス・ニガー、ペニシリウム・ロックフォルティ、ペニシリウム・カマンベルティ、またはバチルス属種からのエステラーゼおよびバチルス・サーモグルコシダシアスである。カンジダ・アンタルクティカリパーゼBが特に好ましい。列挙した酵素は、例えばNovozymes Biotech社、デンマークなどから市販されている。
例えばシリカゲルやLewatit(商標登録)に、固定化された形の酵素を用いることが好ましい。固定化酵素のための工程は公知であり、例えばKurt Faber,"Biotransformations in organic chemistry",3rd edition 1997,Springer Verlag,Chapter 3.2"Immobilization"pp.345〜356を参照。固定化された酵素は、例えばNovozymes Biotech社、デンマークなどから市販されている。
用いられ反応する出発原料の全質量に対して、用いられる固定化酵素の量は、0.1〜20質量%、特に10〜15質量%である。
本発明の工程を60℃を超える温度で行う。100℃以下の温度で行うことが好ましい。80℃以下の温度が好ましく、62〜75℃の温度が極めて特に好ましく、65〜75℃の温度がさらにより好ましい。
本発明の工程を溶媒の存在下で行う。適当な化合物の例としては、パラフィン類または芳香族化合物などの炭化水素が挙げられる。特に適当なパラフィン類は、n−ヘプタンおよびシクロヘキサンである。特に適当な芳香族化合物は、トルエン、オルトキシレン、メタキシレン、パラキシレン、異性体混合物の形でのキシレン、エチルベンゼン、クロロベンゼンおよびオルト−およびメタ−ジクロロベンゼンである。他の極めて特に適当な溶媒は、ジオキサンまたはテトラヒドロフランなどのエーテル類、およびメチルエチルケトンおよびメチルイソブチルケトンなどのケトン類である。
用いられ反応する出発原料の質量に対して、加える溶媒量は、少なくとも5質量部、好ましくは少なくとも50質量部、特に好ましくは少なくとも100質量部である。著しい低濃度では反応速度が著しく低下し、反応時間が非経済的に長くなるので、10000質量部より多い溶媒量は好ましくない。
本発明の工程を500mbarより高い圧力で行う。大気圧またはわずかに、例えば1200mbar以下に加圧して反応することが好ましい。また著しい加圧下、例えば10bar以下の圧力で反応することもできる。大気圧での反応が好ましい。
本発明の工程のための反応時間は通常4時間〜6日、好ましくは5時間〜5日、特に好ましくは8時間〜4日である。
一旦反応が終了すれば、例えばろ過により酵素を除き、混合物を濃縮することにより、高官能性超分子ポリエステルを単離することができ、通常ここでは濃縮工程を減圧で行う。好適な他の仕上げ方法は、水を加えて沈殿を形成させ、洗浄、乾燥する方法である。
本発明の工程により得られた高官能性、超分子ポリエステルの特徴は、変色したり樹脂化した物質の含量が特に少ないことである。超分子ポリマーの定義については、P.J.Flory,J.Am.Chem.Soc.1952,74,2718およびA.Sunder et al.,Chem.Eur.J.2000,6,no.1,1〜8を参照されたい。しかし本発明の文脈において、「高官能性超分子」とは、分岐度、すなわち1分子あたりの樹状鎖の平均数と末端基の平均数の和が10〜99.9%、好ましくは20〜99%、特に好ましくは30〜90%であることをいう(この点についてはH.Frey et al.,Acta Polym.1997,48,30を参照されたい)。
本発明のポリエステルのモル質量Mwは500〜50000g/mol、好ましくは1000〜20000g/mol、特に好ましくは1000〜19000g/molである。多分散性は1.2〜50、好ましくは1.4〜40、特に好ましくは1.5〜30、極めて特に好ましくは1.5〜10である。これらは通常極めて溶けやすく、すなわち50質量%以下、場合によっては80質量%以下の本発明のポリエステルを用いても、テトラヒドロフラン(THF)、酢酸n−ブチル、エタノールおよび多くの他の溶媒中で、肉眼でゲル粒子を認めることのできない透明な溶液を調製できる。
本発明の高官能性超分子ポリエステルは、カルボキシ末端、カルボキシおよびヒドロキシ末端、および好ましくはヒドロキシ末端となる。
成分H2)と成分H3)の混合物を用いる場合、成分H2):成分H3)の比は、好ましくは1:20〜20:1、特に1:15〜15:1、極めて特に1:5〜5:1である。
成形組成物の合成
本発明の熱可塑性成形組成物を、本質的に公知の工程により、成分を混合することにより調製する。個々の成分を予め混合しておくことが好都合であることがある。また溶液中で成分を混合し、溶媒を除くこともできる。適当な有機溶媒の例としては、クロロベンゼン、クロロベンゼンと塩化メチレンの混合物、またはクロロベンゼンと、トルエンなどの芳香族炭化水素の混合物があげられる。塩素化した溶媒を用いずに行うことが好ましい。例えば、混合物から溶媒を蒸散させるためにベント式押出機を用いることができる。
(例えば乾燥)成分A〜Dと、適切な場合E〜H、または上記の共重合体Dのその場の調製方法の場合、成分A、B、C、D1とD2、および適切な場合E〜Hを、いかなる公知の方法で混合してもよい。200〜320℃の温度で、成分を互いに押出し、混練または圧延することによって混合することが好ましく、成分はここで、適切な場合重合反応中に得られた溶液または水性分散液から予め単離されている。
したがって、乾燥成分A〜D(またはD1とD2)および、適切な場合E〜Hを、200〜320℃で混合することによる、本発明の成形組成物の調製のための工程をまた見出した。
本発明の熱可塑性成形組成物を、例えば押出し成形、射出成形、カレンダ加工、ブロー成形または焼結法などの、公知の熱可塑性樹脂加工方法によって製造することができる。
本発明の成形組成物を、成形品、繊維およびシートの製造に用いることができる。さらに車体部品の製造に用いることが特に好ましい。
特に、本成形組成物は、車体部品(例えば自動車部門において)、特に好ましくはホイールまわり、テールゲート、フロントフードなどの広い表面積の外部車体部品の製造に適している。
発明は従ってまた、対応する成形物、繊維、またはシート、および車体部品を提供する。
本発明の成形組成物、および成形物、繊維、シートは特に、靭性にすぐれており、加工性能が改善されているという特徴を有している。
本発明を以下の実施例により、より詳細に説明する。
実施例
平均粒子径および粒径分布を、イグニッション分散および超音波分散後の試料の累積質量分布から決定した。平均粒子径はすべての場合において粒子径の質量平均であり、分析用超遠心器により、W.Scholtan and H.Lange,Kolloid−Z,und Z.−Polymere 250(1972),pages782〜796の方法を用いて測定した。超遠心分離機測定により、試料の粒径の累積質量分布が得られた。このことから、特定の大きさ以下の直径を有する粒子の質量パーセントを推測することができる。また累積質量分布のd50値ともいう平均粒径は、ここで50質量%の粒子の粒径が、d50より小さい直径であるような粒径と定義される。同様に、50質量%の粒子はしたがってd50より大きな直径を有する。ゴム粒子の粒径分布幅を表すために、d50値(平均粒径)と並んで、累積質量分布のd10値およびd90値を用いる。累積質量分布のd10およびd90はd50と同様に、それぞれ10質量%および90質量%の粒子の違いに基づいて、定義される。係数Q=(d90−d10)/d50は粒径分布幅の指標である。
下記の成分を用いた:
A:粘度数VZが130ml/gのポリブチレンテレフタレート、25℃で、Aに対して0.65質量%のペンタエリスリトールテトラステアレートを含むフェノール/o−ジクロロベンゼン1:1溶液中0.5%質量で、DIN53727により測定。
B1:以下により合成した、微粒子グラフト重合体
b1)1gのC13〜C18パラフィンスルホン酸のナトリウム塩、0.3gの過硫酸カリウム、0.3gの炭酸水素ナトリウム、および0.15gのピロリン酸ナトリウムを加えた150gの水中で、攪拌しながら60℃まで加熱した、16gのブチルアクリレートおよび0.4gのトリシクロデセニルアクリレート。重合反応開始10分後、3時間以内で、82gのブチルアクリレートおよび1.6gのトリシクロデセニルアクリレートを含む混合物を加えた。一旦モノマーの添加が終われば、攪拌を1時間続けた。生成した架橋ブチルアクリレートポリマーラテックスは固形分40質量%であり、平均粒子径(質量平均)は76nmと決定され、粒径分布は狭かった(係数Q=0.29)。
b2)b1)で得られた150gのポリブチルアクリレートラテックスを、スチレンとアクリロニトリルからなる混合物40g(質量比75:25)、および60gの水と混合し、さらに0.03gの過硫酸カリウムと0.05gの過酸化ラウロイルを加えた後、65℃で4時間、攪拌しながら加熱した。一旦このグラフト共重合反応が終了すると、重合化物を95℃で塩化カルシウム溶液中に分散させることにより沈殿させ、水洗、温風乾燥した。このグラフト共重合体のグラフト度は35%、平均粒子径は91nmであった。
B2:粗粒子グラフト重合体を以下のとおりに合成した。
b3)b1)で合成した1.5gのラテックスに、50gの水と0.1gの過硫酸カリウムを加えた後、下記の材料を60℃で3時間の間に加えた:第一に49gのブチルアクリレートと1gのトリシクロデセニルアクリレートを含む混合物、第二に0.5gのC12〜C18パラフィンスルホン酸のナトリウム塩の25g水溶液。そして重合を2時間続けた。生成した架橋ブチルアクリレートポリマーラテックスは40%固形分であった。ラテックスの平均粒子径(質量平均)は430nmと決定され、粒径分布は狭かった(Q=0.1)。
b4)b3)で得られたラテックス150gを、20gのスチレンおよび60gの水と混合し、さらに0.03gの過硫酸カリウムと0.05gの過酸化ラウロイルを加えた後、攪拌しながら3時間65℃で加熱した。このグラフト共重合反応中に得られた分散物を、スチレンとアクリロニトリルを質量比75:25で含む混合物20gとともに、さらに4時間重合した。反応生成物を95℃で塩化カルシウム溶液で分散液から沈殿させ、単離、水洗、温風乾燥した。このグラフト共重合体のグラフト度は35%と決定され、ラテックス粒子の平均粒子径は510nmであった。
C1:Kunststoff−Handbuch[Plastics Handbook], ed.R.Vieweg and G.Daumiller,volume 5"Polystyrol" [Polystyrene],Hanser−Verlag,Munich 1969,pp.122〜124に記載の連続溶液重合化により調製された、81質量%のスチレンおよび19質量%のアクリロニトリルを含む共重合体。粘度数(ジメチルホルムアミド溶液中0.5質量%、23℃、でDIN53727により測定)は72ml/gであり、質量平均分子量174000g/molに相当した。
CV1:粘度数65ml/g(ジメチルホルムアミド溶液中0.5質量%、23℃で測定)の、68質量%のスチレン、29.9質量%のアクリロニトリル、および2.1質量%の無水マレイン酸からなるターポリマー。
CV2:NCO含量31.2質量%(DIN53185で測定)、25℃での粘度200mPas(DIN EN ISO 3219で測定)のポリ(メチレン(フェニレンイソシアネート)、例えばBASF Aktiengesellschaft社製ルプラナット(商標登録)M20A。
D1:T=260℃で押出し成形により得られた、粘度数66ml/g(クロロホルム溶液中0.5質量%、23℃で測定)の、93質量%のMMA、2質量%のn−ブチルアクリレート、および5質量%のグリシジルメタクリレートからなる50%の共重合体と、50%のポリブチレンテレフタレート[例えば粘度数が130である(フェノール/o−ジクロロベンゼン混液中0.5質量%で測定)、ウルトラデュアー(商標登録)B4500]。
DV:粘度数66ml/g(クロロホルム溶液中0.5質量%、23℃で測定)の、93質量%のMMA、2質量%のn−ブチルアクリレート、および5質量%のグリシジルメタクリレートからなる共重合体。
E1:IT−エクストラタルク、Norwegian Talc社製
10=1.7μm、X90=10.82μm[レーザー散乱を用いて測定、無機物は脱イオン水と1%のCV−K8界面活性剤(市販品:CV−Chemievertrieb、Hanover)の混合物中懸濁セルに均質化されている(マグネチックスターラー、回転速度60rpm)]。水懸濁液のpH:8.5。
E2:エポキシシランサイズで、繊維直径10μmのガラス繊維(例えばPPG3786)。
F1:クエン酸水和物、純度99%、アルドリッチ社製。
H:80℃での粘度110〜150mPasの、ペンタエリスリトールおよびジカルボン酸を含む高分子量多成分エステル(ロキシオール(商標登録)G70S、コグニス社製)を使用した。
熱可塑性成形組成物の調製
成分A)〜H)を250〜280℃で二軸押出成形機(ZSK30、Werner & Pfleiderer社製)中で混合し、押出、冷却、ペレット化した。
乾燥ペレットを260〜280℃で処理し、金型温度は80℃で、標準小検体、ISO試験片およびディスク(60×3mm)を作製した。
試料の熱抵抗性をビカット軟化点により測定した。ビカット軟化点は、DIN53460により標準小検体で、49.05Nの力と1時間当たり50Kの温度上昇で測定した。
成形組成物の流動性を、DIN53735により250℃の温度で、10kgの負荷をかけて測定した。溶融安定性を、加熱(280℃、20分)後のMVI値の変化に基づき測定した。
Figure 2009503217
ノッチ付衝撃強さを、ISO179 1eA、室温でISO試料について試験した。
第1表に熱可塑性成形組成物の配合物および特性を示す。
第1表:
Figure 2009503217

Claims (9)

  1. 熱可塑性成形組成物であって、以下のA)〜H)
    A)10〜97.5質量%の少なくとも1つの熱可塑性ポリエステルAと、
    B)1〜97.5質量%の少なくとも1つの以下のb1)、b2)からなるグラフト重合体Bと、
    b1)40〜80質量%の、アルキル基中に1〜8個の炭素原子を有するアルキルアクリレート、エチレン/プロピレン、ジエンまたはシロキサンに基づく、ガラス転移温度が0℃未満であるゴム弾性重合体B1からなるグラフトベース、
    b2)20〜60質量%の以下のb21)およびb22)からなるグラフトベースB2:
    b21)60〜95質量%の一般式I:
    Figure 2009503217
    [ここでRはC1〜8アルキル基または水素であり、RはC1〜8アルキル基であり、nは1、2または3である]のスチレンまたは置換スチレンB21あるいはこれらの混合物、
    b22)5〜40質量%の少なくとも1つの不飽和ニトリルB22、
    C)1〜97.5質量%の少なくとも1つの以下のc1)およびc2)からなる熱可塑性共重合体Cと、
    c1)60〜85質量%の一般式Iのスチレンまたは置換スチレンC1、またはこれらの混合物、および
    c2)15〜40質量%の少なくとも1つの不飽和ニトリルC2、
    D)0.5〜50質量%の少なくとも1つの共重合体Dであって、
    d1)エポキシ、カルボキシ、ヒドロキシ、無水物およびオキサゾリンから選択される少なくとも1種類の官能基を含む、5〜95質量%の少なくとも1つの熱可塑性メタクリレートポリマーD1と
    d2)5〜95質量%の少なくとも1つの熱可塑性ポリエステルD2との反応によって得られる共重合体Dと、
    E)0〜40質量%の少なくとも1つの充填剤Eと、
    F)0〜2質量%の少なくとも1つの有機酸Fと、
    G)0〜25質量%の少なくとも1つの、ハロゲンを含まないリン化合物Gと、
    H)0〜45質量%の他の添加剤Hと
    を含み、その際、成分A〜Hの全成分が常に100%となる熱可塑性成形組成物。
  2. A)10〜93質量%と、
    B)3〜50質量%と、
    C)3〜50質量%と、
    D)1〜30質量%と、
    を含む、請求項1に記載の成形組成物。
  3. グラフト共重合体BのグラフトベースB1が、
    b11)70〜99.9質量%のアルキル基中に1〜8個の炭素原子を有する少なくとも1つのアルキルアクリレートB11と、
    b12)0〜30質量%の他の共重合性モノエチレン性不飽和モノマーB12、またはこれらの混合物と、
    b13)0.1〜5質量%の、架橋をもたらす共重合性、多官能性モノマーB13と、
    から構成され、その際、B11、B12およびB13が全体で100質量%となる、請求項1または2に記載の成形組成物。
  4. 共重合体Cが70〜83質量%のスチレンおよび17〜30質量%のアクリロニトリルから構成される、請求項1から3までのいずれか1項に記載の成形組成物。
  5. メタクリレートポリマーD1が、
    d11)80〜99.9質量%のメチルメタクリレートD11と、
    d12)0〜19.9質量%の少なくとも他のアクリレートまたはメタクリレートD12と、
    d13)0.1〜10質量%の少なくとも1つの、エポキシ、カルボキシ、ヒドロキシ、無水物およびオキサゾリンから選択される少なくとも1種類の官能基を含む、モノマーD13と
    から構成され、その際、D11、D12およびD13が全体で100質量%となる、請求項1から4までのいずれか1項に記載の成形組成物。
  6. グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、イソプロペニルグリシジルエーテル、またはこれらの混合物を、モノマーD13として用いる、請求項1から5までのいずれか1項に記載の成形組成物。
  7. 共重合体DがメタクリレートポリマーD1とポリエステルD2の溶融配合により得られる、請求項1から6までのいずれか1項に記載の成形組成物。
  8. 成形物、繊維、シートの製造への、請求項1から7までのいずれか1項に記載の成形組成物の使用。
  9. 請求項1から7までのいずれか1項に記載の成形組成物から得られる成形物、繊維、またはシート。
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