JP2015502441A - 高性能スルホンポリマー組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
− 少なくとも1種のポリアリールエーテルケトン(PAEK);
− 少なくとも1種のポリフェニルスルホン(PPSU);
− 少なくとも1種のポリスルホン(PSU);および
− ASTM D2343に従って測定して少なくとも76GPaの弾性率を有するガラス繊維
を含む、ポリマー組成物(C)に関する。
最初に、「ポリアリールエーテルケトン(PAEK)」という用語は、本発明の目的において、繰り返し単位を含むあらゆるポリマーを意味し、前記繰り返し単位の50モル%超は、Ar−C(=O)−Ar’基(ArおよびAr’は、互いに等しいかまたは異なり、芳香族基である)を含む繰り返し単位(RPAEK)である。繰り返し単位(RPAEK)は、一般に以下の式(J−A)〜(式(J−O):
(式中:
− R’のそれぞれは、互いに等しいかまたは異なり、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、エーテル、チオエーテル、カルボン酸、エステル、アミド、イミド、アルカリまたはアルカリ土類金属スルホネート、アルキルスルホネート、アルカリまたはアルカリ土類金属ホスホネート、アルキルホスホネート、アミンおよび第四級アンモニウムからなる群から選択され;
− J’は、ゼロであるか、または0〜4の整数である)
からなる群から選択される。
のものから選択される。
−Ar−SO2−Ar’ 式(SP)
(ArおよびAr’は、互いに等しいかまたは異なり、芳香族基である)
の少なくとも1種の基[繰り返し単位(Rsp)]を構成する任意のポリマーも含む。
ポリマー組成物(C)は、以下に本明細書でポリフェニルスルホン(PPSU)と呼ばれる、少なくとも1種の第1のタイプの芳香族スルホンポリマー(SP)を含む。
である、芳香族スルホンポリマーが意味される。
である芳香族スルホンポリマーが意味される。
−Ar1−(T−Ar2)n−O−Ar3−SO2−[Ar4−(T−Ar2)n−SO2]m−Ar5−O−
(式中:
− Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、およびAr5は、互いに等しいかまたは異なっていて、出現するごとに、独立して、芳香族単核−または多核基であり;
− TおよびT’は、互いに等しいかまたは異なっていて、出現するごとに、独立して、結合、または1個もしくは2個以上のヘテロ原子を任意選択的に含む二価の基であり;好ましくは、T’は、結合、−CH2−、−C(O)−、−C(CH3)2−、−C(CF3)2−、−C(=CCl2)−、−SO2−、−C(CH3)(CH2CH2COOH)−、および式:
の基からなる群から選択され、好ましくは、Tは、結合、−CH2−、−C(O)−、−C(CH3)2−、C(CF3)2−、−C(=CCl2)−、−C(CH3)(CH2CH2COOH)−、および式:
の基からなる群から選択され;
nおよびmは、互いに等しいかまたは異なり、独立して、ゼロまたは1〜5の整数である)
に従う、上述の繰り返し単位(Ra)および(Rb)と異なる繰り返し単位(Rc)を含み得る。
(式中:
− R’のそれぞれは、互いに等しいかまたは異なり、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、エーテル、チオエーテル、カルボン酸、エステル、アミド、イミド、アルカリまたはアルカリ土類金属スルホネート、アルキルスルホネート、アルカリまたはアルカリ土類金属ホスホネート、アルキルホスホネート、アミンおよび第四級アンモニウムからなる群から選択され;
−j’は、ゼロであるか、または0〜4の整数であり;
−TおよびT’は、互いに等しいかまたは異なり、結合、または1個もしくは2個以上のヘテロ原子を任意選択的に含む二価の基である)
のものからなる群から選択することができ;好ましくは、T’は、結合、−CH2−、−C(O)−、−C(CH3)2−、−C(CF3)2−、−C(=CCl2)−、−C(CH3)(CH2CH2COOH)−、−SO2−、および式:
の基からなる群から選択され;好ましくは、Tは、結合、−CH2−、−C(O)−、−C(CH3)2−、−C(CF3)2−、−C(=CCl2)−、−C(CH3)(CH2CH2COOH)−、および式:
の基からなる群から選択され;繰り返し単位(Rc)は、以下に詳述される式(i)〜式(iv)、および式(j)〜式(jv):
の繰り返し単位およびそれらの混合物からなる群から選択されてもよい。
ポリマー組成物(C)は、ASTM D2343に従って測定して少なくとも76、好ましくは少なくとも78、より好ましくは少なくとも80、最も好ましくは少なくとも82GPaの弾性率(引張弾性率とも呼ばれる)を有する、高モジュラスガラス繊維も含む。
ポリマー組成物(C)は、紫外線安定剤、熱安定剤、酸化防止剤、顔料、加工助剤、潤滑剤、難燃剤、および/または導電性添加剤(例えば、カーボンブラックおよびカーボンナノフィブリル)などの追加の添加剤をさらに任意選択的に含んでもよい。
− 5〜35重量%の少なくとも1種の(PEEK)ポリマー、
− 5〜35重量%の少なくとも1種の(PPSU)ポリマー、
− 25〜65重量%の少なくとも1種の(PSU)ポリマー、
− 25〜35重量%のガラス繊維
を含み、それらから本質的になり、ここで、%はすべて、組成物(C)の全重量に基づく。
− 管継手、リング、給水栓、弁および多岐管などの、圧力下での水または他の流体の輸送に使用される配管物品。その一般的な用途としては、家庭用温冷水、ラジエータ加熱システム、床および壁冷暖房システム、圧縮空気システムおよび天然ガス用配管システムが挙げられる;
− 医療/歯科/ヘルスケア物品、例えば、医療機器または機器の部品(とりわけ、ハンドルおよび観察ガラス)、医療処置(麻酔など)で用いられる化学薬品を取り扱い、または分配する医療装置のコンポーネント、このような機器を保持するために使用されるケースおよびトレイ;
− 航空機内装物品、例えば、航空機上のパネルおよびコンポーネント(ダクト、ワイヤーコーティングなど);
− 食品サービス物品、例えば、加温トレイ、スチームテーブルトレイ、プラスチック製調理器具;
− 酪農設備物品、例えば、ミルクおよび他の乳製品の収集または輸送に使用される配管システム;
− 実験動物ケージ;
− 実験装置物品、例えば、漏斗、フィルタ装置および他の実験室設備;
− 電子式物品、例えば、電子装置の構造部品
である。
− KETASPIRE(登録商標)KT−880[MV(400℃、1000s−1)は、0.12〜0.18kPa.sの範囲であり;IVは、0.75dl/g〜0.77dl/g]は、Solvay Specialty Polymers USA,LLCから市販されている芳香族ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)ポリマーである。
− RADEL(登録商標)R5600 PPSU(Solvay Specialty Polymers USA,LLCからの)、
− UDEL(登録商標)P3703NT PSU(Solvay Specialty Polymers USA,LLCからの)、
− OCV910A(Owens−Corning Vetrotexからのチョップド繊維ガラス)、
− Hostanox PEPQ(Clariantから入手可能な芳香族有機ホスホナイト溶融熱安定剤)、
− Sachtolith−L(Sachtleben Chemie GmbHから入手可能な硫化亜鉛グレード)、
− 酸化亜鉛(Lanxess Corp.から入手可能なAktiv(登録商標)グレード)。
最初にブレンドされる樹脂のペレットを所望の組成比で約20分間タンブルブレンドし、続いて、溶融配合し、それには、Berstorff製の25mm二軸共回転部分噛み合い押出機を用いることによって、表2に示すとおりの、PEEK/PPSU/PSU/ガラス繊維ポリマー組成物を調製した。真空ベントを配合の間にバレル区域7で適用して、水分およびコンパウンドからすべての可能な残留揮発物をストリッピングして除いた。PEEKポリマーおよびPSUポリマーをバレル区域1(押出機の供給スロート)中に正確な比率にて重力的に(gravimetrically)供給した。繊維ガラスをバレル区域5中に正確な比率にて重力的に供給した。PPSUが処方中に存在する場合、それは、PSUポリマーペレットとペレット形態で予備ブレンドし、次いで、その混合物を、重力式フィーダを用いて所望の供給量で供給した。配合条件を、PEEK/PPSU/PSU/ガラス繊維ポリマー組成物について表1に要約する。
− 曲げ特性:D790
− 引張特性:D638
− ノッチ付きアイゾット衝撃:D256
− 非ノッチ付きアイゾット衝撃:D4812
Claims (15)
- − 少なくとも1種のポリアリールエーテルケトン(PAEK);
− 少なくとも1種のポリフェニルスルホン(PPSU);
− 少なくとも1種のポリスルホン(PSU);および
− ASTM D2343に従って測定して少なくとも76GPaの弾性率を有するガラス繊維
を含む、ポリマー組成物(C)。 - ポリアリールエーテルケトン(PAEK)の繰り返し単位の少なくとも50モル%が、繰り返し単位(J’−A):
である、請求項1に記載のポリマー組成物(C)。 - 前記ポリアリールエーテルケトン(PAEK)が、前記ポリマー組成物(C)の全重量に基づいて、少なくとも2重量%の量で存在する、請求項1または2に記載のポリマー組成物(C)。
- 前記ポリアリールエーテルケトン(PAEK)が、前記ポリマー組成物(C)の全重量に基づいて、最大で50重量%の量で存在する、請求項1〜3のいずれか一項に記載のポリマー組成物(C)。
- 前記ポリフェニルスルホン(PPSU)の繰り返し単位の少なくとも90モル%が、繰り返し単位(Ra):
である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のポリマー組成物(C)。 - 前記ポリフェニルスルホン(PPSU)が、前記ポリマー組成物(C)の全重量に基づいて、少なくとも5重量%の量で存在する、請求項1〜5のいずれか一項に記載のポリマー組成物(C)。
- 前記ポリフェニルスルホン(PPSU)が、前記ポリマー組成物(C)の全重量に基づいて、最大で50重量%の量で存在する、請求項1〜6のいずれか一項に記載のポリマー組成物(C)。
- ポリスルホン(PSU)の繰り返し単位の少なくとも90モル%が、繰り返し単位(Rb):
である、請求項1〜7のいずれか一項に記載のポリマー組成物(C)。 - 前記ポリスルホン(PSU)が、前記ポリマー組成物(C)の全重量に基づいて、少なくとも10重量%の量で存在する、請求項1〜8のいずれか一項に記載のポリマー組成物(C)。
- 前記ポリスルホン(PSU)が、前記ポリマー組成物(C)の全重量に基づいて、最大で60重量%の量で存在する、請求項1〜9のいずれか一項に記載のポリマー組成物(C)。
- ASTM D2343に従って測定して少なくとも76GPaの弾性率を有するガラス繊維が、全ポリマー組成物(C)の全重量に基づいて、少なくとも10重量%の量で存在する、請求項1〜10のいずれか一項に記載のポリマー組成物(C)。
- ASTM D2343に従って測定して少なくとも76GPaの弾性率を有するガラス繊維が、前記ポリマー組成物(C)の全重量に基づいて、最大で40重量%の量で存在する、請求項1〜11のいずれか一項に記載のポリマー組成物(C)。
- ポリエーテルイミド、ポリフェニルスルフィドおよび/またはポリカーボネートをさらに含む、請求項1〜12のいずれか一項に記載のポリマー組成物(C)。
- 請求項1〜13のいずれか一項に記載のポリマー組成物を含む物品。
- 管、管継手、多岐管、弁、医療機器または機器の部品、医療用ケースまたはトレイ、航空機内部パネルまたはコンポーネント、調理器具、実験動物ケージ、実験装置、および電子装置の構造部品からなる群から選択される、請求項14に記載の物品。
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