JP2009530461A - 新規なポリマー組成物 - Google Patents

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Abstract

ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、およびポリエーテルエーテルケトン−ポリエーテルケトンケトンコポリマーから選択されるポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）、ポリフェニルスルホン（Ｐ２）、ならびに補強繊維（Ｆ）を含むポリマー組成物（Ｃ）であるが、ただし、ポリマー組成物の全質量を基準にして、９０質量％の、８５質量部のポリフェニルスルホンおよび１５質量部のポリエーテルエーテルケトンからなるポリマーブレンド物、ならびにポリマー組成物の全質量を基準にして、１０質量％のガラス繊維からなるポリマー組成物は除く。

Description

本発明は、新規な強化ポリマー組成物に関する。
ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）、特にポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）は、非晶質テクノポリマーで、靱性においては究極のものとして選択される材料であって、ほとんどの市販の透明樹脂よりは優れたかなり良好な剛性、かなり良好な耐薬品性を有しているが、ポリ（アリールエーテルケトン）のような超高性能ポリマーのそれよりは低い。
さらに詳しくは、ポリ（アリールエーテルケトン）、特にポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）およびポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）は、技術的な性能のバランスが例外的に優れているが、そのような性質としては、高い融点、優れた熱安定性、高い剛性および強度、良好な靱性、ならびに優れた耐薬品性（これには、応力下に化学物質に暴露させた後での、化学物質に対する優れた抵抗性（「環境応力破壊抵抗性」）が含まれる）などが挙げられる。
しかしながら、ある種の用途においては、ポリ（アリールエーテルケトン）を単独で用いても、さらにはポリ（ビフェニルエーテルスルホン）を単独で用いても達成不可能な、より高いレベルの剛性が必要とされる。公知の解決法は、各種ある方法の内でも、そのニートなポリマーに補強性充填材を組み入れることからなる。補強性充填材の例を非限定的に挙げれば、ナノクレーのような粒子状充填材、ならびにガラス繊維および炭素繊維のような繊維状充填材などが含まれる。したがって、たとえば、ある種のガラス充填ＰＥＥＫが開発され、ある程度の市場的成功を見出していた。
しかしながら、前記ガラス充填ＰＥＥＫ、より一般的には強化ポリ（アリールエーテルケトン）に関して言えば、それらの高コスト（これは、ポリ（アリールエーテルケトン）そのものの高コストが原因である）のために、多くの場合制止的にはたらき、当業者は、想定される用途（成形物品）にとって、特に、高い初期剛性が必須であり、その成形物品またはその少なくともいくつかの部品を、一時的または恒久的に、応力下で攻撃的な化学物質環境に接触させた後でも、それが可能な限り維持されていなければならないような場合に、技術的に望ましいものとして、可能な限り広くそれらを使用するということを思いとどめることになっている。
したがって、強化ポリ（アリールエーテルケトン）よりも安いコストで、前記強化ポリ（アリールエーテルケトン）で達成されるのと同等、または実質的に同等の、あるレベルの性能（特に耐薬品性、極めて特に環境応力破壊抵抗性）を示す組成物質が依然として強く望まれている。
その課題は、特に米国特許第４，８０４，７２４号明細書の教示（以下において説明する）を見ると、本出願人には難しいものと思える。
米国特許第４，８０４，７２４号明細書（その内容のすべてを参考として引用し、本明細書に組み入れる）には、ポリ（アリールエーテルケトン）およびポリ（ビフェニルエーテルスルホン）を含む非強化ブレンド物の記載がある。予想される通り、それらのブレンド物は、中間的な組成（たとえば５０部のＰＰＳＵと５０部のＰＥＥＫ）で、中間的な性質、特に中間的な剛性（モジュラス）、ならびに、ある種の化学物質環境（酢酸エチル、１，１，１−トリクロロエタン、トルエン、およびアセトン）において、ポリ（アリールエーテルケトン）の（高）耐薬品性とポリ（ビフェニルエーテルスルホン）の（実質的にはそれよい低い）耐薬品性との間の範囲の、中間的な耐薬品性（中間的な環境応力破壊抵抗性を含む）を示す。したがって、簡潔に述べれば、当業者は米国特許’７２４号の教示からは、以下のように理解するであろう：すなわち、ポリ（アリールエーテルケトン）組成物中に含まれるポリ（アリールエーテルケトン）の一部を、通常コスト的により魅力のあるポリマー特にポリ（ビフェニルエーテルスルホン）で置き換えることは、強化の有無を問わず、ポリ（アリールエーテルケトン）によって得られる耐薬品性を少なくとも実質的に維持しながら、ポリ（アリールエーテルケトン）組成物のコスト削減の込み入った問題を解決するための適切な手段とはなり得ないであろう。
米国特許第５，９１６，９５８号明細書では、ＰＰＳＵ組成物を含むがそれに限定されない、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）組成物の難燃性を改良する問題を取り扱っていて、その問題を解決するためには、フルオロカーボンポリマーと二酸化チタンとをそのポリ（ビフェニルエーテルスルホン）組成物に添加するべきであるとしている。場合によっては、米国特許’９５８のポリ（ビフェニルエーテルスルホン）組成物には、ＰＥＥＫおよびＰＥＫＫを含むがそれに限定されない、ポリ（アリールエーテルケトン）をさらに含む。その他の任意成分としては、繊維状充填材たとえばガラス繊維、さらには粒子状充填材たとえばウォラストナイト、タルク、シリカなどが挙げられる。米国特許第５，９１６，９５８号明細書には、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）、ポリ（アリールエーテルケトンおよび繊維状充填材を具体的に含む組成物は一切開示されていないが、例外は比較例Ｎであって、このものは、（ｉ）組成物の全質量を基準にして、９０質量％の、８５質量部のポリフェニルスルホン（レーデル（ＲＡＤＥＬ）（ｒ）Ｒ５０００グレード）および１５質量部のポリエーテルエーテルケトン（ＶＩＣＴＲＥＸ（登録商標）ＰＥＥＫグレード１５０Ｐ）とからなるポリマーブレンド物、ならびに（ｉｉ）組成物の全質量を基準にして、１０質量％のガラス繊維からなる組成物に関連している。先にも述べたように、この例は比較例として提供されたものであって、単に、ガラス繊維によって、フルオロカーボンポリマーおよびＴｉＯ2が存在していなくても、良好な放熱性を得ることが可能であるが、無傷での衝撃値が受容不能となることを示すのがその目的である。この開示は、本発明で解決しようとしている複雑な問題とはまったく無関係である。
本願出願人は、強化ポリ（アリールエーテルケトン）よりも安いコストで、前記強化ポリ（アリールエーテルケトン）で達成されるのと少なくとも実質的に同じ程度の高いレベルの性能（特に耐薬品性、極めて特に環境応力破壊抵抗性）を示す組成物質を提供するという複雑な問題が、まったく思いがけないことに、以下のものを含むポリマー組成物（Ｃ）によって解決されることを見出した：
ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、およびポリエーテルエーテルケトン−ポリエーテルケトンケトンコポリマーから選択されるポリ（アリールエーテルケトン）、
ポリフェニルスルホンから選択される希釈剤、および
補強繊維から選択される補強性充填材。
したがって、本発明の１つの態様は、以下のものを含むポリマー組成物（Ｃ）に関し、
ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、およびポリエーテルエーテルケトン−ポリエーテルケトンケトンコポリマーから選択されるポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）、
ポリフェニルスルホン（Ｐ２）、および
補強繊維（Ｆ）、
ただし、以下のものからなるポリマー組成物は除く：
ポリマー組成物の全質量を基準にして、９０質量％の、８５質量部のポリフェニルスルホンおよび１５質量部のポリエーテルエーテルケトンからなるポリマーブレンド物、ならびに
ポリマー組成物の全質量を基準にして、１０質量％のガラス繊維。
本発明のまた別な態様は、上述のようなポリマー組成物（Ｃ）を含む成形物品に関する。
本発明のさらに別な態様は、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、およびポリエーテルエーテルケトン−ポリエーテルケトンケトンコポリマーから選択されるポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）を希釈するためのポリフェニルスルホン（Ｐ２）の使用に関し、
前記ポリ（アリールエーテルケトン）は、ポリフェニルスルホン（Ｐ２）を用いて希釈される前には、ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）、補強繊維（Ｆ）、および場合によってはさらにポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）、ポリフェニルスルホン（Ｐ２）および補強繊維（Ｆ）以外の１種または複数の成分からなるポリマー組成物（Ｃ）の中に含まれており、
ここで、ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）に対してよりもポリフェニルスルホン（Ｐ２）に対して一層攻撃的である化学物質環境において、そのポリマー組成物（Ｃ）の耐薬品性、特に環境応力破壊抵抗性が少なくとも実質的に維持されている。
上述の態様においては、そのポリマー組成物（Ｃ）は特に成形物品の形態であるかまたは成形物品の部品であってよい。
ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）およびポリフェニルスルホン（Ｐ２）の合計質量を基準にして、ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）の質量は、有利には２０％を超え、好ましくは３０％を超え、より好ましくは４０％を超え、さらにより好ましくは４５％を超える。その一方で、ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）およびポリフェニルスルホン（Ｐ２）の合計質量を基準にして、ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）の質量は、有利には８０％未満、好ましくは７０％未満、より好ましくは６０％未満、さらにより好ましくは５５％未満である。
ポリマー組成物（Ｃ）の全質量を基準にして、ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）およびポリフェニルスルホン（Ｐ２）の合計質量は、有利には３５％を超え、好ましくは５５％を超え、より好ましくは６５％を超える。その一方で、ポリマー組成物（Ｃ）の全質量を基準にして、ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）およびポリフェニルスルホン（Ｐ２）の合計質量は、有利には８５％未満、好ましくは８０％未満、より好ましくは７５％未満、さらにより好ましくは多くとも７０％である。
ポリマー組成物（Ｃ）の全質量を基準にして、ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）の質量は、有利には１５％を超え、好ましくは２５％を超え、より好ましくは３０％を超える。その一方で、ポリマー組成物（Ｃ）の全質量を基準にして、ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）の質量は、有利には５０％未満、好ましくは４５％未満、より好ましくは４０％未満、さらにより好ましくは多くとも３５％である。
ポリマー組成物（Ｃ）の全質量を基準にして、ポリフェニルスルホン（Ｐ２）の質量は、有利には１５％を超え、好ましくは２５％を超え、より好ましくは３０％を超える。その一方で、ポリマー組成物（Ｃ）の全質量を基準にして、ポリフェニルスルホン（Ｐ２）の質量は、有利には５０％未満、好ましくは４５％未満、より好ましくは４０％未満、さらにより好ましくは多くとも３５％である。
ポリマー組成物（Ｃ）の全質量を基準にして、補強繊維（Ｆ）の量は、有利には１２質量％を超え、好ましくは１８質量％を超え、より好ましくは２４質量％を超える。その一方で、ポリマー組成物（Ｃ）の全質量を基準にして、補強繊維（Ｆ）の量は、有利には６０質量％未満、好ましくは４８質量％未満、より好ましくは３６質量％未満、さらにより好ましくは多くとも３０質量％である。
ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）
先にも述べたように、ポリマー組成物（Ｃ）には、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、およびポリエーテルエーテルケトン−ポリエーテルケトンケトンコポリマーから選択されるポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）が含まれる。
本発明の目的においては、「ポリエーテルエーテルケトン」という用語は、その繰り返し単位の５０質量％を超えるものが、次式の繰り返し単位である各種ポリマーを表すものとする。
Figure 2009530461
本発明の目的では、「ポリエーテルエーテルケトン」という用語は、その繰り返し単位の５０質量％を超えるものが、次式の繰り返し単位である各種ポリマーを表すことを意図している。
Figure 2009530461
本発明の目的においては、「ポリエーテルエーテルケトン−ポリエーテルケトンケトンコポリマー」という用語は、その繰り返し単位の５０質量％以下のものが、次式であり、
Figure 2009530461
 そして、その繰り返し単位の５０質量％以下のものが、次式であるが、
Figure 2009530461
 繰り返し単位の５０質量％を超えるものが、繰り返し単位（Ｉ）および（ＩＩ）から選択される各種ポリマーを表すものとする。
本発明の目的においては、繰り返し単位（Ｉ）と（ＩＩ）とをまとめて、繰り返し単位（Ｒ１）と呼ぶ。
そのポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）は、ポリエーテルエーテルケトンであるのが好ましい。
ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）は、主として、ホモポリマー、ランダムコポリマー、交互コポリマー、またはブロックコポリマーであってよい。
ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）がコポリマーである場合、その繰り返し単位は特に、（ｉ）式（Ｉ）および（ＩＩ）の繰り返し単位（Ｒ１）、または（ｉｉ）式（Ｉ）および（ＩＩ）の１種または複数の繰り返し単位（Ｒ１）ならびに繰り返し単位（Ｒ１）とは異なるたとえば以下のもののような繰り返し単位（Ｒ１*）からなっていてもよい。
Figure 2009530461
Figure 2009530461
ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）の繰り返し単位が好ましくは７０質量％を超えるもの、より好ましくは８５質量％を超えるものが、繰り返し単位（Ｒ１）である。さらにより好ましくは、ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）の実質的に全部の繰り返し単位が繰り返し単位（Ｒ１）である。最も好ましくは、ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）の全部の繰り返し単位が繰り返し単位（Ｒ１）である。ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）がポリエーテルエーテルケトンホモポリマーであったとき、すなわち、その繰り返し単位がすべて繰り返し単位（Ｉ）であるポリ（アリールエーテルケトン）で、優れた結果が得られた。
そのポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）が、９５〜９８％硫酸（ｄ＝１．８４ｇ／ｍＬ）中、ポリ（アリールエーテルケトン）濃度１ｇ／１００ｍＬで測定して、少なくとも０．６０ｄＬ／ｇの還元粘度（ＲＶ）を有しているのが好都合である。その測定は、Ｎｏ．５０ Ｃａｎｎｏｎ−Ｆｌｅｓｋｅ粘度計を使用して実施する。溶解後４時間未満の間に、２５℃でＲＶを測定する。ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）のＲＶは、好ましくは少なくとも０．６５ｄＬ／ｇ、より好ましくは少なくとも０．７０ｄＬ／ｇである。さらに、ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）のＲＶは、有利には多くとも１．２０ｄＬ／ｇ、好ましくは多くとも１．１０ｄＬ／ｇである。ある種の状況においては、ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）が０．７０〜０．９０ｄＬ／ｇのＲＶを有しているときに最善の結果が得られ、他のある種の状況下では、ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）が０．９０〜１．１０ｄＬ／ｇのＲＶを有しているときに最善の結果が得られる。
ポリ（アリールケトン）（Ｐ１）は各種の方法で調整することができる。
ポリ（アリールエーテルケトン）、特にＰＥＥＫホモポリマーを製造するための当業者周知のプロセスには、通常は、少なくとも１種のビスフェノールと、少なくとも１種のジハロベンゾイド化合物、および／または少なくとも１種のハロフェノール化合物（求核性重縮合反応）の実質的に等モルの混合物を反応させる工程が含まれるが、これについては、カナダ国特許第８４７，９６３号明細書および米国特許第４，１７６，２２２号明細書に記載がある（それらの内容のすべてを参考として引用し、本明細書に組み入れる）。そのようなプロセスにおいて好適なビスフェノールは、ヒドロキノンであり、そのようなプロセスにおいて好適なジハロベンゾイド化合物は４，４’−ジフルオロベンゾフェノン、４，４’−ジクロロベンゾフェノン、および４−クロロ−４’−フルオロベンゾフェノンであり、そのようなプロセスにおいて好適なハロフェノール化合物は、４−（４−クロロベンゾイル）フェノールおよび４−（４フルオロベンゾイル）フェノールである。
ＰＥＥＫホモポリマーを製造するための、当業者に周知のまた別な方法には、溶媒としてアルカンスルホン酸を使用し縮合剤の存在下に、フェノキシフェノキシ安息香酸などを求電子的に重合させる工程が含まれるが、そのようなプロセスは、米国特許第６，５６６，４８４号明細書に記載がある（その内容のすべてを参考として引用し、本明細書に組み入れる）。その他のポリ（アリールエーテルケトン）も、たとえば米国特許出願公開第２００３／０１３０４７６号明細書に記載があるように、フェノキシフェノキシ安息香酸とは異なったモノマーから出発して、同じ方法で製造することができる（その内容のすべてもまた参考として引用し、本明細書に組み入れる）。
ポリエーテルエーテルケトンホモポリマーは特に、Ｓｏｌｖａｙ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，Ｌ．Ｌ．Ｃ．から、ＫＥＴＡＳＰＩＲＥ（商標）およびＧＡＴＯＮＥ（登録商標）ポリ（アリールエーテルケトン）として市販されている。ポリエーテルエーテルケトンホモポリマーもまた、ＶＩＣＴＲＥＸ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｌｉｍｉｔｅｄから市販されている。
ポリフェニルスルホン（Ｐ２）
本発明の目的においては、ポリフェニルスルホンは、その繰り返し単位の５０質量％を超えるものが、次式の繰り返し単位（Ｒ２）である重縮合ポリマーを表すものとする。
Figure 2009530461
ポリフェニルスルホン（Ｐ２）は特に、ホモポリマー、ランダムコポリマー、交互コポリマーまたはブロックコポリマーであってよい。ポリフェニルスルホン（Ｐ２）がコポリマーである場合には、その繰り返し単位は特に、式（１）の繰り返し単位（Ｒ２）、および繰り返し単位（Ｒ２）とは異なるたとえば次式の繰り返し単位（Ｒ２*）からなっていてよい。
Figure 2009530461
ポリフェニルスルホン（Ｐ２）の繰り返し単位の好ましくは７０質量％を超えるもの、より好ましくは８５質量％を超えるものが、繰り返し単位（Ｒ２）である。さらにより好ましくは、ポリフェニルスルホン（Ｐ２）の実質的に全部の繰り返し単位が繰り返し単位（Ｒ２）である。最も好ましくは、ポリフェニルスルホン（Ｐ２）の全部の繰り返し単位が繰り返し単位（Ｒ２）である、すなわち、ポリフェニルスルホン（Ｐ２）がホモポリマーである。Ｓｏｌｖａｙ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，Ｌ．Ｌ．Ｃ．からのＲＡＤＥＬ（登録商標）Ｒポリフェニルスルホンが、市販されているポリフェニルスルホンホモポリマーの例である。
ポリフェニルスルホン（Ｐ２）を調製するにはいかなる方法を用いてもよい。当業者に周知の方法は、米国特許第３，６３４，３５５号明細書、米国特許第４，００８，２０３号明細書、米国特許第４，１０８，８３７号明細書および米国特許第４，１７５，１７５号明細書に記載されている（それらの内容のすべてを参考として引用し、本明細書に組み入れる）。
補強繊維（Ｆ）
いかなる補強繊維であっても、補強繊維（Ｆ）としては望ましい。当業者ならば、その組成物および想定される末端用途に最も適した補強繊維を容易に認識することができるであろう。一般的には、補強繊維（Ｆ）は、その化学的性質、その長さ、直径、ブリッジングすることなくコンパウンディング装置に素直にフィードできる性能、および表面処理（特に補強繊維（Ｆ）とポリマーとの間に良好な界面接着性があると、ブレンド物の剛性および靱性が改良されるため）に合わせて選択される。
適切な補強繊維の例を非限定的に挙げれば、ガラス繊維、アスベスト、グラファイト系炭素繊維（それらのいくつかは、９９％を超えるグラファイト含量を有することが可能である）、非晶質炭素繊維、ピッチ系炭素繊維（それらのいくつかは、９９％を超えるグラファイト含量を有することが可能である）、ＰＡＮ系炭素繊維、合成ポリマー繊維、アルミニウム繊維、ケイ酸アルミニウム繊維、そのようなアルミニウム繊維の金属の酸化物、チタン繊維、マグネシウム繊維、ロックウール繊維、スチール繊維、炭化ケイ素繊維、ホウ素繊維、などがある。
補強繊維（Ｆ）をガラス繊維および炭素繊維から選択するのが好ましい。それがガラス繊維であれば最も好ましい。
補強繊維（Ｆ）、特にガラス繊維は４０μｍ未満の直径を有しているのが好ましく、本願出願人が観察したところでは、それによって補強効果が向上した。その直径が２０μｍ未満ならばより好ましく、１５μｍ未満ならばさらにより好ましい。その一方で、補強繊維（Ｆ）、特にガラス繊維の直径は、５μｍを超えているのが好ましい。
補強繊維（Ｆ）、特にガラス繊維の長さは、好ましくは２０ｍｍ未満、より好ましくは１０ｍｍ未満である。さらに、その長さが１ｍｍを超えるのが好ましく、２ｍｍを超えればより好ましい。
補強繊維（Ｆ）、特にガラス繊維は、高温サイジングを用いて製造されているのが好ましい。本願出願人の観察したところでは、前記高温サイジングによって、一般的に高温で加工することが必要なポリマー、たとえばＰＥＥＫ、ＰＥＫＫ、およびＰＰＳＵとの間で優れた界面接着性が得られる。
特に好適な補強繊維は、ＶＥＴＲＯＴＥＸ ＳＡＩＮＴ−ＧＯＢＡＩＮ製のＶＥＴＲＯＴＥＸ（登録商標）グレードＳＧＶＡ９１０チョップドガラス繊維およびその同等品である。
ポリマー組成物（Ｃ）の任意成分
ポリマー組成物（Ｃ）には、ポリ（アリールエーテルケトン）およびポリ（アリールエーテルスルホン）組成物に慣用される成分がさらに含まれていてよく、そのようなものとしては、以下のものが挙げられる：潤滑剤、熱安定剤、帯電防止剤、体質顔料、有機および／または無機顔料たとえばＴｉＯ2、カーボンブラック、酸捕捉剤たとえばＭｇＯ、安定剤、すなわち、金属酸化物および硫化物たとえば酸化亜鉛および硫化亜鉛、抗酸化剤、難燃剤、発煙抑制剤、ならびに粒子状充填材および成核剤たとえばタルク、雲母、二酸化チタン、カオリンなど。
前記任意成分の質量は、ポリマー組成物（Ｃ）の全質量を基準にして、有利には０〜１５％、好ましくは０〜１０％、より好ましくは０〜５％の範囲である。
実施態様（Ｅｍｂ−１）
本発明のある種の実施態様においては、顔料添加ポリマー組成物（Ｃ）が望ましい。そのような場合、顔料としては、硫化亜鉛が好ましい。本願出願人が見出したところでは、本発明組成物においては、他では広く使用されている顔料たとえば二酸化チタンとは異なって、硫化亜鉛が、補強繊維（Ｆ）との組合せ、特にガラス繊維との組合せでは特に有効に機能する。特に、二酸化チタンとは異なって、硫化亜鉛は「けがき効果（ｓｃｒｉｂｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ）」を有さず、そうでなければ、望ましくない強度の損失を与えるような補強繊維（Ｆ）の破断を招くことがない。この実施態様においては、硫化亜鉛は、ポリマー組成物（Ｃ）の全質量を基準にして、好ましくは１０％未満、より好ましくは多くとも５％の質量で存在させるが、その一方で、硫化亜鉛は、ポリマー組成物（Ｃ）の全質量を基準にして、好ましくは少なくとも１％、より好ましくは少なくとも２％の質量で存在させる。
実施態様（Ｅｍｂ−２）
本発明の別なある種の実施態様においては、好ましい値の範囲にある、ポリマー組成物（Ｃ）の成分の量は、上述のものとは異なっていてもよく、それらは、最も一般的な最終用途のための性能のバランスが得られるように、最適化された。
実施態様（Ｅｍｂ−２）におけるポリマー組成物（Ｃ）は各種の用途において有利に使用することが可能ではあるが、たとえばコンプレッサープレートのような、ある種の特殊な用途に特に好適である。
特に実施態様（Ｅｍｂ−２）に従うものとして、以下のものが挙げられる：
ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）およびポリフェニルスルホン（Ｐ２）の全質量を基準にして、ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）の質量が、有利には２０％を超え、好ましくは３０％を超え、より好ましくは４０％を超え、さらにより好ましくは４５％を超え、さらにより好ましくは５０％を超え、最も好ましくは６０％以上であり、その一方で、ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）およびポリフェニルスルホン（Ｐ２）の全質量を基準にして、ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）の質量は、有利には８０％未満、好ましくは７０％未満であり；
ポリマー組成物（Ｃ）の全質量を基準にして、ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）およびポリフェニルスルホン（Ｐ２）の合計質量は、有利には３５％を超え、好ましくは５５％を超え、より好ましくは６５％を超え、その一方で、ポリマー組成物（Ｃ）の全質量を基準にして、ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）およびポリフェニルスルホン（Ｐ２）の合計質量は、有利には８５％未満、好ましくは８０未満、より好ましくは７５％未満であり；
ポリマー組成物（Ｃ）の全質量を基準にして、ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）の質量は、有利には１５％を超え、好ましくは２５％を超え、より好ましくは３０％を超え、さらにより好ましくは３５％を超え、最も好ましくは４０％を超え、その一方で、ポリマー組成物（Ｃ）の全質量を基準にして、ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）の質量は、有利には５０％未満、好ましくは多くとも４５％であり；
ポリマー組成物（Ｃ）の全質量を基準にして、ポリフェニルスルホン（Ｐ２）の質量は、有利には１５％を超え、好ましくは２０％を超え、より好ましくは少なくとも２５％であり、その一方で、ポリマー組成物（Ｃ）の全質量を基準にして、ポリフェニルスルホン（Ｐ２）の質量は、有利には５０％未満、好ましくは４５％未満、より好ましくは４０％未満、さらにより好ましくは多くとも３５％、最も好ましくは多くとも３０％であり；
ポリマー組成物（Ｃ）の全質量を基準にして、補強繊維（Ｆ）の量は、有利には１２質量％を超え、好ましくは１８質量％を超え、より好ましくは２４質量％を超え、その一方で、ポリマー組成物（Ｃ）の全質量を基準にして、補強繊維（Ｆ）の量は、有利には６０質量％未満、好ましくは４８質量％未満、より好ましくは３６質量％未満、さらにより好ましくは多くとも３０質量％である。
ポリマー組成物（Ｃ）は、各種慣用される混合方法によって有利に調製することができる。好適な方法に含まれるのは、粉状または粒体状の形態の対象としている本発明のポリマー組成物の成分を、たとえば機械式ブレンダーを使用して乾燥混合する工程と、次いでその混合物を押出し加工してストランドとし、そのストランドを切断してペレットとする工程である。
本発明による成形物品または成形物品の部品の例を非限定的に挙げれば、航空機の旅客サービスユニットの部品、航空機のエアリターングリル、航空機の加熱システムの部品、航空機換気システムの部品、乾式トランス（ｄｒｙ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）もしくはモーターコイルの封入部品、フードサービス装置、歯科用ケース、医療装置、衛生器具、装置、およびコンプレッサープレートなどがある。
化学物質環境
ポリマー組成物（Ｃ）は、一時的または恒久的に化学物質環境との接触状態を受ける可能性があり、多くの場合、そのような一時的または恒久的な接触が大きな影響を与える。
そのような化学物質環境を構成したりその一部となったりする可能性がある化学媒体の例を非限定的に挙げれば、カルボン酸エステル、カルボン酸、グリコールエーテル、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素たとえばベンゼンおよびトルエン、モノスチレン、フェノール、エポキシ、エポキシ前駆体たとえばプロピレングリコールモノエーテルおよびエチレングリコールジグリシジルエーテル、ケトンたとえばメチルエチルケトンおよびアセトン、塩素化炭化水素たとえば塩化メチレン、クロロホルムおよび四塩化炭素、ならびに無機酸たとえば硝酸および硫酸の水溶液などがある。
ポリマー組成物（Ｃ）はさらに、一時的または恒久的に応力をかけられる可能性もあり、多くの場合、ポリマー組成物は、一時的または恒久的に応力をかけられることによって大きな影響を受ける。
本発明のある種の実施態様においては、ポリマー組成物（Ｃ）が化学物質環境と一時的または恒久的な接触状態にあり、それと同時にかおよび／または別なときに、一時的または恒久的に応力をかけられる。
先に使用した、「ポリマー組成物（Ｃ）中に含まれるポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）を希釈するために」という表現は、本明細書においてはその広い意味で理解するべきであって、すなわち「ポリマー組成物（Ｃ）中に含まれるポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）の濃度を低下させるために」と理解するべきである。典型的には、そのような希釈は、ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）の一部をポリフェニルスルホン（Ｐ２）によって置き換えることにより達成される。その「濃縮された」ポリマー組成物［すなわち、ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）、補強繊維（Ｆ）および、場合によってはさらに、それらポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）、ポリフェニルスルホン（Ｐ２）および補強繊維（Ｆ）以外の１種または複数の成分からなるもの］を希釈することによって得られるメリットは、そのようにして得られた「希釈された」ポリマー組成物（Ｃ）が、ポリフェニルスルホンの方がポリ（アリールエーテルケトン）よりも安価であるために、コスト的により魅力があるという点にある。
当業者が、ポリマー組成物（Ｃ）を調製し、その耐薬品性を評価した後で、前記当業者が、本発明の用途に従って、ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）を希釈するためにポリフェニルスルホン（Ｐ２）を使用するのがよい。しかしながら、このシナリオが全面的に必要であるという訳ではない：ポリ（アリールエーテルケトン）を含みポリフェニルスルホンを含まないポリマー組成物の、有効に測定されるかまたは合理的に推測された耐薬品性に少なくとも実質的に等しい耐薬品性をある種の環境においてを示すことを目的とした、ポリマー濃縮物（Ｃ）が当業者によって認識されるやいなや、どのようにしてその人が、そのポリ（アリールエーテルケトン）を含みポリフェニルスルホンを含まないポリマー組成物の、有効に測定されるかまたは合理的に推測された耐薬品性に気づくようになったかとは関係なく、そのように認識されたポリマー組成物（Ｃ）を次いでそれをベースとして調製して、本発明の使用が同様に実施されると理解するべきである。
本発明において、ポリマー組成物（Ｃ）の耐薬品性が、少なくとも実質的に維持されるという事実は通常、化学物質環境における、そのポリマー組成物（Ｃ）（「希釈された」ポリマー組成物）の耐薬品性が、「濃縮された」ポリマー組成物のそれよりも低いが近いか、ポリマー濃縮物（Ｃ）のそれに等しいか、またはポリマー濃縮物（Ｃ）のそれよりも高いか、のいずれかであるということを意味している。別の言い方をすれば、その化学物質環境において、ポリマー組成物（Ｃ）が、「濃縮された」ポリマー濃縮物のそれよりも実質的に低い耐薬品性を有している。
本発明においては、好ましくは、「濃縮された」ポリマー組成物の耐薬品性が少なくともほとんど完全に維持される、すなわち、そのポリマー組成物（Ｃ）が通常は、その化学物質環境において、「濃縮された」ポリマー濃縮物のそれと同じであるかほとんど完全に同じである耐薬品性を有しているか、または、「濃縮された」ポリマー濃縮物のそれよりも高い。
ポリマー組成物（Ｃ）は、極めて高い剛性および極めて高い耐薬品性も含めて、傑出した性能バランスを示す。極めて驚くべきことには、その環境応力破壊抵抗性は、強化ポリ（アリールエーテルケトン）のそれと少なくとも実質的に同じくらいに高く、強化ポリフェニルスルホンのそれよりははるかに高い。さらに、ポリマー組成物（Ｃ）は、強化ポリ（アリールエーテルケトン）よりも安価である。
以下において、実施例を参照しながら本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はそれらの実施例に限定されるものではない。
実施例１
本発明に従って、第一のポリマー組成物（Ｅ１）を調製した：
ＲＡＤＥＬ（登録商標）Ｒ−５１００ＮＴポリフェニルスルホン ３４．０％
ＶＩＣＴＲＥＸ（登録商標）１５０Ｐポリエーテルエーテルケトン ３４．０％
ＣＥＲＴＡＩＮＴＥＥＤ（登録商標）９１０Ｐガラス繊維 ２９．０％
硫化亜鉛 ３．０％
それらのポリフェニルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ガラス繊維、および硫化亜鉛を混合し、直径２５ｍｍの２軸スクリューダブルベント式Ｂｅｒｓｔｏｒｆｆ押出機（Ｌ／Ｄ比、３３／１）を使用して、溶融コンパウンディングした。
この実施例組成物は、傑出した性能を示したが、それについては、本明細書で詳述する。
実施例２
本発明に従って、第二のポリマー組成物（Ｅ２）を調製する：
ＲＡＤＥＬ（登録商標）Ｒ−５０００ＮＴポリフェニルスルホン ３４．０％
ＶＩＣＴＲＥＸ（登録商標）４５０Ｐポリエーテルエーテルケトン ３４．０％
ＣＥＲＴＡＩＮＴＥＥＤ（登録商標）９１０Ｐガラス繊維 ２９．０％
硫化亜鉛 ３．０％
それらのポリフェニルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ガラス繊維、および硫化亜鉛を混合し、直径２５ｍｍの２軸スクリューダブルベント式Ｂｅｒｓｔｏｒｆｆ押出機（Ｌ／Ｄ比、３３／１）を使用して、溶融コンパウンディングする。
この実施例組成物もまた、傑出した性能を示すが、それについては、本明細書で詳述する。
実施例３
本発明に従って、第三のポリマー組成物（Ｅ３）を調製する：
ＲＡＤＥＬ（登録商標）Ｒ−５１００ＮＴポリフェニルスルホン ２５．９％
ＶＩＣＴＲＥＸ（登録商標）１５０Ｐポリエーテルエーテルケトン ４４．０％
ＣＥＲＴＡＩＮＴＥＥＤ（登録商標）９１０Ｐガラス繊維 ３０．０％
酸化亜鉛 ０．１％
次いで、それらのポリフェニルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ガラス繊維、および酸化亜鉛を混合し、直径２５ｍｍの２軸スクリューダブルベント式Ｂｅｒｓｔｏｒｆｆ押出機（Ｌ／Ｄ比、３３／１）を使用して、溶融コンパウンディングする。
そのポリマー組成物からコンプレッサープレートを製造する。それは傑出した性能を示す。
実施例４
本発明に従って、第四のポリマー組成物（Ｅ４）を調製する：
ＲＡＤＥＬ（登録商標）Ｒ−５０００ＮＴポリフェニルスルホン ２５．９％
ＶＩＣＴＲＥＸ（登録商標）４５０Ｐポリエーテルエーテルケトン ４４．０％
ＣＥＲＴＡＩＮＴＥＥＤ（登録商標）９１０Ｐガラス繊維 ３０．０％
酸化亜鉛 ０．１％
次いで、それらのポリフェニルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ガラス繊維、および酸化亜鉛を混合し、直径２５ｍｍの２軸スクリューダブルベント式Ｂｅｒｓｔｏｒｆｆ押出機（Ｌ／Ｄ比、３３／１）を使用して、溶融コンパウンディングする。
そのポリマー組成物からコンプレッサープレートを製造する。それもまた、傑出した性能を示す。
実施例５
本発明に従って、第五のポリマー組成物（Ｅ５）を調製した。５種の比較例ポリマー組成物（ＣＥ１）〜（ＣＥ５）もまた調製した。それらの成分の素性と質量比を表１に示す。その質量比は、そのポリマー組成物の全質量を基準にしたものである。
表１ （Ｅ５）ならびに（ＣＥ１）〜（ＣＥ５）の成分の素性と質量比
Figure 2009530461
Ｖｉｃｔｒｅｘ（登録商標）１５０Ｐポリエーテルエーテルケトンは、粗い粉体の形態で入荷した。ＶＥＴＲＯＴＥＸ（登録商標）グレードＳＧＶＡ９１０ガラス繊維は、Ｓａｉｎｔ Ｇｏｂａｉｎ ＶＥＴＲＯＴＥＸから入手可能な公称直径１０ミクロンのガラス繊維である。
ペレットの形態で入荷し、そのまま射出成形して曲げ試験片とした（ＣＥ１）は別として、それらのポリマー組成物は、８個のバレルセクションを有し、全体としてのＬ／Ｄ比が４０：１である、Ｂｅｒｓｔｏｒｆｆ ＺＥ２５ｍｍ共回転かみ合い二軸スクリュー押出機を用いてコンパウンディングした。使用したコンパウンディング条件を表２に示す。
表２ ポリマー組成物（Ｅ５）ならびに（ＣＥ２）〜（ＣＥ５）のコンパウンディング条件
Figure 2009530461
ポリマー組成物（Ｅ５）ならびに（ＣＥ１）〜（ＣＥ５）の耐薬品性性能を評価する目的で、それらのそれぞれをまず成形して、長さ５インチ×幅０．５インチ×厚み０．１２５インチのＡＳＴＭ曲げ試験片としたが、それには１５０トンのＴｏｓｈｉｂａ射出成形機を用いて、バレル温度を３５０〜３７５℃の範囲に設定して溶融温度が３８０〜３９５℃の範囲になるようにした。金型温度は、１７０〜１９０℃に保持した。この方法によって、低い成形応力が達成され、さらに、ポリエーテルエーテルケトンＰＥＥＫ（このものは半晶質である）を含むポリマー組成物で高いレベルの結晶化度を得た。いずれの試験片も耐薬品性試験にかける前に、すべての曲げ試験片を空気対流炉の中で２００℃で２時間かけてアニールさせた。これを実施したのには２つの目的があって、その１つは、残留している鋳込まれた応力を成形された部品からすべて除去するため、もう１つは、結晶性成分ＰＥＥＫがポリマー組成物中に存在している場合その結晶化度を最大にさせるためである。このことによって、各種の配合のサンプルを比較する際に、加工に関連するばらつきを取り去ることが可能となった。
耐薬品性の評価を実施するには、そのアニールさせた曲げ試験片を、２．０％の歪みを与える、ステンレス鋼製の放物面状曲げジグに取り付けた。均等に距離を置いた４個のホースクランプの手段を用いて、それぞれの試験片を放物面状ジグに固定した。
サンプルを取り付けたそれらのジグを、室温（２３℃）で３種の溶媒すなわち、アセトン、メチルエチルケトン、およびクロロベンゼンの中に浸漬させて、過酷な化学物質環境中、促進方式で耐薬品性能の評価を行った。多くの産業において広く使用されている代表的な工業用溶媒として、アセトン、メチルエチルケトン、およびクロロベンゼンをそれらの評価のために選択した。それらはさらに、２種類の化学物質（ケトンおよび塩素化炭化水素）を代表しており、それらは一般的に、非晶質エンジニアリングプラスチック、および芳香族スルホンポリマー、特にポリフェニルスルホンに対しては、極めて攻撃的である。それらの溶媒を選択したということは、本発明の特徴と利点を例示するためだけのことであって、いかなる点においても、限定を与えるものと考えてはならない。
歪みを与えた試験片を化学薬品の中に、全部で９６時間（４日間）浸漬させた。当業者のよく知るところであるが、化学薬品に暴露させながら歪みを与えると、その試験用放物面状ジグの中で、ひびまたは割れが誘導される可能性がある。
４日間の最後に、それらのサンプルに関して、機械的な破損や物理的な損傷の徴候の検査を行い、それらについてさらに、対象としているそれぞれの溶媒の中に浸漬させたことによって溶解、軟化、膨潤などの徴候があるかどうかについても調べた。所定の溶媒の中での試験では、機械的な破損なし、物理的損傷なし、溶解の徴候なし、軟化の徴候なし、そして膨潤の徴候なしということが観察されたら、ポリマー組成物は首尾よく合格したと考えた。その一方で、そのような現象が何か観察されたら、そのポリマー材料はその試験に不合格であるとした。
歪みが２．０％と高く期間が４日という、上に詳しく記した条件は極端に過酷なものであって、そのため、この試験に合格した材料は通常、実用上、最も過酷な用途において必要とされる要件に適合しうると当業者によってみなされるということは強調しておくべきであろう。
溶媒抵抗性評価の結果を表３に示す。「Ｖ」で表した属性は、対象となっているポリマー組成物が、その対象となった溶媒中では、満足のいくレベルで試験に合格したということを意味しており、その一方で、「Ｏ」で表した属性は、対象となっているポリマー組成物が、その対象となった溶媒中で試験に不合格であったということを意味している。
表３ 各種の化学的に攻撃的な溶媒の中に浸漬させた後の試験結果
Figure 2009530461
強化ポリフェニルスルホン組成物（ＣＥ４）は、残念ながら、対象としたいずれの溶媒においても試験に不合格であった。
思いがけないことには、本発明の強化ポリマー組成物（Ｅ５）は、強化ポリエーテルエーテルケトン（ＣＥ５）の場合と同様見事に、３種の溶媒すべてにおいて試験に首尾よく合格した。
本発明の強化ポリマー組成物（Ｅ５）は、強化ポリエーテルエーテルケトン（ＣＥ５）よりは安価である。
強化をしなかった材料（ＣＥ１）、（ＣＥ２）および（ＣＥ３）はいずれも、すべての試験において満足のいくレベルで合格することはなかった。

Claims (15)

  1. ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、およびポリエーテルエーテルケトン−ポリエーテルケトンケトンコポリマーから選択されるポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）、
    ポリフェニルスルホン（Ｐ２）、および
    補強繊維（Ｆ）、
    を含むポリマー組成物（Ｃ）であるが、ただし、
    前記ポリマー組成物の全質量を基準にして、９０質量％の、８５質量部のポリフェニルスルホンおよび１５質量部のポリエーテルエーテルケトンからなるポリマーブレンド物、ならびに
    前記ポリマー組成物の全質量を基準にして、１０質量％のガラス繊維
    からなるポリマー組成物は除く、ポリマー組成物（Ｃ）。
  2. 前記ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）および前記ポリフェニルスルホン（Ｐ２）の全質量を基準にして、前記ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）の質量が７０％未満であることを特徴とする、請求項１に記載のポリマー組成物。
  3. 前記ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）および前記ポリフェニルスルホン（Ｐ２）の全質量を基準にして、前記ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）の質量が６０％未満であることを特徴とする、請求項１または２に記載のポリマー組成物。
  4. 前記ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）および前記ポリフェニルスルホン（Ｐ２）の全質量を基準にして、前記ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）の質量が３０％を超えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のポリマー組成物。
  5. 前記ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）および前記ポリフェニルスルホン（Ｐ２）の全質量を基準にして、前記ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）の質量が４０％を超えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のポリマー組成物。
  6. 前記ポリマー組成物（Ｃ）の全質量を基準にして、前記ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）および前記ポリフェニルスルホン（Ｐ２）の合計質量が５５％を超えることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のポリマー組成物。
  7. 前記ポリマー組成物（Ｃ）の全質量を基準にして、前記補強繊維（Ｆ）の量が１２質量％を超えることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のポリマー組成物。
  8. 前記ポリマー組成物（Ｃ）の全質量を基準にして、前記補強繊維（Ｆ）の量が２４質量％を超えることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のポリマー組成物。
  9. 前記ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）が、ポリエーテルエーテルケトンであることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載のポリマー組成物。
  10. 前記ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）が、ポリエーテルエーテルケトンホモポリマーであることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載のポリマー組成物。
  11. 前記ポリフェニルスルホン（Ｐ２）が、ポリフェニルスルホンホモポリマーであることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のポリマー組成物。
  12. 前記補強繊維（Ｆ）がガラス繊維であることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のポリマー組成物。
  13. 硫化亜鉛をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のポリマー組成物。
  14. 請求項１〜１３のいずれか１項に記載のポリマー組成物を含む成形物品。
  15. ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、およびポリエーテルエーテルケトン−ポリエーテルケトンケトンコポリマーから選択されるポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）を希釈するためのポリフェニルスルホン（Ｐ２）の使用であって、
    前記ポリ（アリールエーテルケトン）が、前記ポリフェニルスルホン（Ｐ２）を用いて希釈される前には、前記ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）、補強繊維（Ｆ）、ならびに、場合によってはさらに、前記ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）、前記ポリフェニルスルホン（Ｐ２）および前記補強繊維（Ｆ）以外の１種または複数の成分からなっているポリマー組成物（Ｃ）の中に含まれており、
    ここで、前記ポリ（アリールエーテルケトン）（Ｐ１）に対してよりも前記ポリフェニルスルホン（Ｐ２）に対して一層攻撃的な化学物質環境において、前記ポリマー組成物（Ｃ）の耐薬品性が少なくとも実質的に維持されている、使用。
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