JP2023509631A - 難燃性で、熱的に安定化されたポリエーテルイミド - Google Patents
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Abstract
ポリエーテルイミド組成物は、ポリエーテルイミドと、ポリエーテルイミド組成物の総重量に基づき、０．０１ｐｐｍ超から２０ｐｐｍ未満、好ましくは０．０１ｐｐｍ超から１０ｐｐｍ未満、より好ましくは０．０１ｐｐｍ超から４．８ｐｐｍ未満のリンを提供するのに有効な量で存在する有機リン安定剤であって、有機リン安定剤は３００から２，０００ダルトンの分子量、および、１から１５ｗｔ％のリン含量を有する、有機リン安定剤とを含み、ポリエーテルイミド組成物の成形サンプルは１．５ｍｍの厚さでＵＬ ９４ Ｖ０等級を有する。
Description
関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年１２月３１日に出願された欧州特許出願第１９２２０２２９．９号（その全体が参照により本明細書に組み込まれる）の恩典を主張する。
本出願は、２０１９年１２月３１日に出願された欧州特許出願第１９２２０２２９．９号（その全体が参照により本明細書に組み込まれる）の恩典を主張する。
ポリエーテルイミドは、１８０℃を超えるガラス転移温度（Ｔｇ）を有するアモルファス、透明高性能ポリマーである。これらのポリマーはさらに、高い強度、耐熱性、およびモジュラス、ならびに広範な耐化学性を有する。ポリエーテルイミドは、自動車、テレコミュニケーション、航空宇宙、電気／エレクトロニクス、輸送、および保健医療という多様な用途において広く使用される。それらの広範な使用のために、特に、電気および家庭用電化製品用途において、アンダーライターズ・ラボラトリー（Ｕｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒ’ｓ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ）紀要９４の１．５ミリメートル垂直燃焼試験「材料の可燃性についての試験（Ｔｅｓｔｓ ｆｏｒ Ｆｌａｍｍａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）、ＵＬ９４」（これらの用途ではしばしば必要とされる）においてＶ－０の可燃性等級を満たすポリエーテルイミド組成物が継続して必要とされている。
ポリエーテルイミドは本質的に難燃性である。しかしながら、ポリエーテルイミドの他の特性を調整するために使用されるある一定の添加物が影響を及ぼし、ＵＬ９４燃焼試験において矛盾した結果を与える可能性がある。したがって、１．５ｍｍサンプル厚さで確固たるＵＬ９４ Ｖ０－等級を有するポリエーテルイミド組成物が継続して求められている。
ポリエーテルイミド組成物は、ポリエーテルイミドと、ポリエーテルイミド組成物の総重量に基づき、０．０１ｐｐｍ超から２０ｐｐｍ未満、好ましくは０．０１ｐｐｍ超から１０ｐｐｍ未満、より好ましくは０．０１ｐｐｍ超から４．８ｐｐｍ未満のリンを提供するのに有効な量で存在する有機リン安定剤であって、３００から２，０００ダルトンの分子量、および、１から１５ｗｔ％のリン含量を有する、有機リン安定剤とを含み、ポリエーテルイミド組成物の成形サンプルは１．５ｍｍの厚さでＵＬ９４ Ｖ０等級を有する。
上述のポリエーテルイミド組成物を含む熱可塑性組成物もまた、開示される。
例示的であり、制限することを意味しない図の説明が提供される。
上記および他の特徴は下記詳細な説明および実施例により例示される。
詳細な説明
熱安定剤は、ポリエーテルイミドの溶融安定性および耐熱性を改善するためにポリエーテルイミドの生成中に添加することができる。熱安定剤はまた、第２の溶融加工操作、例えば射出成形、押出加工、など中の黄色度指数の変化を最小に抑えるのを助けることができる。しかしながら、この発明者らは、安定剤の量が高くなると、とりわけ低分子量ポリエーテルイミドにおいて使用される場合、ＵＬ燃焼試験中のポリエーテルイミドのドリッピングの可能性が増加し、矛盾した試験結果に至る可能性があることを見出した。発明者らは、ゼロを超えるが１００ｐｐｍ未満の量で使用されると、有機リン安定剤はポリエーテルイミドのＵＬ－９４ Ｖ０性能に悪影響を及ぼさないことをさらに発見した。よって、改善された溶融安定性および確固たるＵＬ－９４ Ｖ０性能を同時に有するポリエーテルイミド組成物が提供され得る。
熱安定剤は、ポリエーテルイミドの溶融安定性および耐熱性を改善するためにポリエーテルイミドの生成中に添加することができる。熱安定剤はまた、第２の溶融加工操作、例えば射出成形、押出加工、など中の黄色度指数の変化を最小に抑えるのを助けることができる。しかしながら、この発明者らは、安定剤の量が高くなると、とりわけ低分子量ポリエーテルイミドにおいて使用される場合、ＵＬ燃焼試験中のポリエーテルイミドのドリッピングの可能性が増加し、矛盾した試験結果に至る可能性があることを見出した。発明者らは、ゼロを超えるが１００ｐｐｍ未満の量で使用されると、有機リン安定剤はポリエーテルイミドのＵＬ－９４ Ｖ０性能に悪影響を及ぼさないことをさらに発見した。よって、改善された溶融安定性および確固たるＵＬ－９４ Ｖ０性能を同時に有するポリエーテルイミド組成物が提供され得る。
本明細書では、有機リン安定剤は有機ホスファイト、有機ホスホナイト、有機ホスフィナイト、または前記の少なくとも１つを含む組み合わせとすることができる。有機リン安定剤は３００から２，０００グラム／モル（ダルトンまたはＤａ）または５００から１，５００Ｄａの分子量、および、１から１２ｗｔ％または３から１０ｗｔ％のリン含量を有することができる。
特定の有機リン安定剤は式（１）、（２）、または（３）により表される：
（１）、
有機ホスファイト
（２）、または
有機ホスホナイト
（３）
有機ホスフィナイト。
有機ホスファイト
有機ホスホナイト
有機ホスフィナイト。
化学式（１）－（３）では、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３の各々は独立して、置換もしくは非置換Ｃ１－４０アルキル、または置換もしくは非置換Ｃ６－３０アリールであり、ただし、任意で、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３の少なくとも２つが一緒になり置換もしくは非置換縮合ヘテロ脂肪族環を形成することを条件とする。アルキル基のための置換基としては、Ｎ含有部分、ハロゲン、置換もしくは非置換アリール、エーテル部分、エステル部分、ホスファイト含有部分、ホスホナイト含有部分、または前記の少なくとも１つを含む組み合わせが挙げられる。アリール基のための置換基としては、Ｃ１－４０アルキル、Ｎ含有部分、ハロゲン、ホスファイト含有部分、ホスホナイト含有部分、または前記の少なくとも１つを含む組み合わせが挙げられる。
有機リン安定剤が有機ホスファイトである場合、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３の各々は、置換Ｃ１０－３０アリール、例えばＣ１０－３０アルキルアリーレンとすることができ、好ましくはＲ１、Ｒ２、およびＲ３の各々はＣ１２－３０アルキルアリーレンである。
有機リン安定剤はまた、式（４）の有機ホスファイトとすることができ：
（４）、
式中、Ｒは置換もしくは非置換Ｃ６－３０アリール、好ましくは置換Ｃ１０－３０アリールである。
式中、Ｒは置換もしくは非置換Ｃ６－３０アリール、好ましくは置換Ｃ１０－３０アリールである。
一態様では、有機リン安定剤は、トリス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ホスファイト（ＩＲＧＡＦＯＳ１６８）、トリス－（ノニルフェニル）ホスファイト（ＴＮＰＰ）、テトラキス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）［１，１’－ビフェニル］－４，４’－ジイルビス（ホスホナイト）（ＰＥＰＱ）、ビス（２，４－ジクミルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト（ＤＯＶＥＲＰＨＯＳ Ｓ－９２２８）、ビス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ペントラエリスリトール（ｐｅｎｔｒａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ）ジホスファイト（ＵＬＴＲＡＮＯＸ６２６）、２，２’，２”－ニトリロ［トリエチル－トリス［３，３’，５，５’－テトラ－ｔｅｒｔ－ブチル－１，１’－ビフェニル－２，２’－ジイル］］ホスファイト（ＩＲＧＡＰＨＯＳ１２）、または前記の少なくとも１つを含む組み合わせを含み、好ましくは、有機リン安定剤は、トリス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ホスファイトを含む。
特定の有機リン安定剤の構造は化学式（５）－（１０）で示される：
（５）、
（６）、
（７）、
（８）、
（９）、または
（１０）。
任意で、有機リン安定剤は、ヒンダードフェノール熱安定剤と一緒に使用することができる。ヒンダードフェノール熱安定剤は３００Ｄａ超から２，０００Ｄａ未満の分子量を有することができる。そのような実施形態では、ヒンダードフェノール熱安定剤の分子量は、高い処理温度、例えば、例として、２００℃以上の温度で、ポリマー溶融物中のヒンダードフェノール部分を保持するのを助けることができる。ヒンダードフェノール熱安定剤中のヒドロキシル基の数は、ヒンダードフェノール１分子あたり２から６または２から４とすることができる。いくつかの実施形態では、ポリエーテルイミド組成物は、ヒンダードフェノール熱安定剤を含まなくてもよい。
ヒンダードフェノール熱安定剤の例としては（オキサリルビス（アザンジイル））ビス（エタン－２，１－ジイル）ビス（３－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロパノエート）（ＮＡＵＧＡＲＤＸＬ－１）、１，３，５－トリメチル－２，４，６－トリス（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシベンジル）ベンゼン（ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０）、ペンタエリスリトールテトラキス（３－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオネート）（ＩＲＧＡＮＯＸＦ１７４）、Ｎ，Ｎ’－１，６－ヘキサンジイルビス［３，５－ビス（１，１－ジメチルエチル）－４－ヒドロキシフェニルプロパンアミド］（ＩＲＧＡＮＯＸ１０９８）、１，３，５－トリス（４－ｔｅｒｔ－ブチル－３－ヒドロキシ－２，６－ジメチルベンジル）－１，３，５－トリアジン－２，４，６－（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）－トリオン（ＣＹＡＮＯＸ１７９０）、２’，３－ビス［［３－［３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル］プロピオニル］］プロポニオヒドラジン（ＩＲＧＡＮＯＸ ＭＤ１０２４）、ｐ－クレゾールおよびジシクロペンタジエンのブチル化反応生成物（ＷＩＮＧＳＴＡＹ Ｌ）、または前記の少なくとも１つを含む組み合わせが挙げられる。
特定のヒンダードフェノール熱安定剤の構造は式（１１）－（１７）により表される：
（１１）、
（１２）、
（１３）、
（１４）、
（１５）、
（１６）、または
（１７）。
本明細書では、ポリエーテルイミドまたはポリ（エーテルイミド）は、１を超える、例えば２から１０００、または５から５００、または１０から１００の式（１８）の構造単位を含むホモポリマーまたはコポリマーを意味し
（１８）
式中、各Ｒは独立して同じかまたは異なり、置換もしくは非置換二価有機基、例えば置換もしくは非置換Ｃ６－２０芳香族炭化水素基、置換もしくは非置換直鎖もしくは分枝鎖Ｃ４－２０アルキレン基、置換もしくは非置換Ｃ３－８シクロアルキレン基、特に前記のいずれかのハロゲン化誘導体である。いくつかの実施形態ではＲは、下記化学式（１９）の１つ以上の二価基であり
（１９）
式中、Ｑ１は－Ｏ－、－Ｓ－、－Ｃ（Ｏ）－、－ＳＯ２－、－ＳＯ－、－Ｐ（Ｒａ）（＝Ｏ）－（式中、ＲａはＣ１－８アルキルまたはＣ６－１２アリールである）、－ＣｙＨ２ｙ－（式中、ｙは１から５の整数である）もしくはそのハロゲン化誘導体（ペルフルオロアルキレン基を含む）、または－（Ｃ６Ｈ１０）ｚ－（式中、ｚは１から４の整数である）である。いくつかの実施形態ではＲは、ｍ－フェニレン、ｐ－フェニレン、またはジアリーレンスルホン、特にビス（４，４’－フェニレン）スルホン、ビス（３，４’－フェニレン）スルホン、ビス（３，３’－フェニレン）スルホン、または前記の少なくとも１つを含む組み合わせである。いくつかの実施形態では、Ｒ基の少なくとも１０モルパーセントまたは少なくとも５０モルパーセントがスルホン基、例えば特にビス（４，４’－フェニレン）スルホン、ビス（３，４’－フェニレン）スルホン、ビス（３，３’－フェニレン）スルホンを含み、Ｒ基の残りは、存在すれば、ｍ－フェニレンまたはｐ－フェニレンである。いくつかの実施形態では、Ｒ基のいずれもスルホン基を含まない。いくつかの実施形態では、Ｒはｍ－フェニレン、ｐ－フェニレン、またはそれらの組み合わせである。
式中、各Ｒは独立して同じかまたは異なり、置換もしくは非置換二価有機基、例えば置換もしくは非置換Ｃ６－２０芳香族炭化水素基、置換もしくは非置換直鎖もしくは分枝鎖Ｃ４－２０アルキレン基、置換もしくは非置換Ｃ３－８シクロアルキレン基、特に前記のいずれかのハロゲン化誘導体である。いくつかの実施形態ではＲは、下記化学式（１９）の１つ以上の二価基であり
式中、Ｑ１は－Ｏ－、－Ｓ－、－Ｃ（Ｏ）－、－ＳＯ２－、－ＳＯ－、－Ｐ（Ｒａ）（＝Ｏ）－（式中、ＲａはＣ１－８アルキルまたはＣ６－１２アリールである）、－ＣｙＨ２ｙ－（式中、ｙは１から５の整数である）もしくはそのハロゲン化誘導体（ペルフルオロアルキレン基を含む）、または－（Ｃ６Ｈ１０）ｚ－（式中、ｚは１から４の整数である）である。いくつかの実施形態ではＲは、ｍ－フェニレン、ｐ－フェニレン、またはジアリーレンスルホン、特にビス（４，４’－フェニレン）スルホン、ビス（３，４’－フェニレン）スルホン、ビス（３，３’－フェニレン）スルホン、または前記の少なくとも１つを含む組み合わせである。いくつかの実施形態では、Ｒ基の少なくとも１０モルパーセントまたは少なくとも５０モルパーセントがスルホン基、例えば特にビス（４，４’－フェニレン）スルホン、ビス（３，４’－フェニレン）スルホン、ビス（３，３’－フェニレン）スルホンを含み、Ｒ基の残りは、存在すれば、ｍ－フェニレンまたはｐ－フェニレンである。いくつかの実施形態では、Ｒ基のいずれもスルホン基を含まない。いくつかの実施形態では、Ｒはｍ－フェニレン、ｐ－フェニレン、またはそれらの組み合わせである。
さらに、式（１８）では、Ｔは－Ｏ－または式－Ｏ－Ｚ－Ｏ－の基であり、ここで、－Ｏ－または－Ｏ－Ｚ－Ｏ－基の二価結合は、イミド部分を有する芳香環の３，３’、３，４’、４，３’、または４，４’位にあり、Ｚは、任意で１から６個のＣ１－８アルキル基、１から８個のハロゲン原子、または前記の少なくとも１つを含む組み合わせで置換された芳香族Ｃ６－２４単環もしくは多環部分であり、ただし、Ｚの価数を超えないことを条件とする。例示的なＺ基は式（２０）の基を含み
（２０）
式中、ＲａおよびＲｂは各々独立して同じかまたは異なり、例えばハロゲン原子、または一価Ｃ１－６アルキル基であり、ｐおよびｑは各々独立して０から４の整数であり、ｃは０から４であり、ならびにＸａはヒドロキシ置換芳香族基を連結させる架橋基であり、ここで、架橋基および各Ｃ６アリーレン基のヒドロキシ置換基は、Ｃ６アリーレン基上で互いにオルト、メタ、またはパラ（特定的にはパラ）に配置される。架橋基Ｘａは単結合、－Ｏ－、－Ｓ－、－Ｓ（Ｏ）－、－Ｓ（Ｏ）２－、－Ｃ（Ｏ）－、またはＣ１－１８有機架橋基とすることができる。Ｃ１－１８有機架橋基は環状もしくは非環状、芳香族もしくは非芳香族とすることができ、ハロゲン、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、またはリンなどのヘテロ原子をさらに含むことができる。Ｃ１－１８有機基は、これに連結されたＣ６アリーレン基が各々、Ｃ１－１８有機架橋基の共通のアルキリデン炭素または異なる炭素に連結されるように配置することができる。Ｚ基の具体例は式（２０ａ）の二価基であり
（２０ａ）
式中、Ｑは－Ｏ－、－Ｓ－、－Ｃ（Ｏ）－、－ＳＯ２－、－ＳＯ－、－Ｐ（Ｒａ）（＝Ｏ）－（式中、ＲａはＣ１－８アルキルまたはＣ６－１２アリールである）、または－ＣｙＨ２ｙ－（式中、ｙは１から５の整数である）もしくはそのハロゲン化誘導体（ペルフルオロアルキレン基を含む）である。特定の実施形態では、ＺはビスフェノールＡから誘導され、そのため、式（２０ａ）中のＱは２，２－イソプロピリデンである。
式中、ＲａおよびＲｂは各々独立して同じかまたは異なり、例えばハロゲン原子、または一価Ｃ１－６アルキル基であり、ｐおよびｑは各々独立して０から４の整数であり、ｃは０から４であり、ならびにＸａはヒドロキシ置換芳香族基を連結させる架橋基であり、ここで、架橋基および各Ｃ６アリーレン基のヒドロキシ置換基は、Ｃ６アリーレン基上で互いにオルト、メタ、またはパラ（特定的にはパラ）に配置される。架橋基Ｘａは単結合、－Ｏ－、－Ｓ－、－Ｓ（Ｏ）－、－Ｓ（Ｏ）２－、－Ｃ（Ｏ）－、またはＣ１－１８有機架橋基とすることができる。Ｃ１－１８有機架橋基は環状もしくは非環状、芳香族もしくは非芳香族とすることができ、ハロゲン、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、またはリンなどのヘテロ原子をさらに含むことができる。Ｃ１－１８有機基は、これに連結されたＣ６アリーレン基が各々、Ｃ１－１８有機架橋基の共通のアルキリデン炭素または異なる炭素に連結されるように配置することができる。Ｚ基の具体例は式（２０ａ）の二価基であり
式中、Ｑは－Ｏ－、－Ｓ－、－Ｃ（Ｏ）－、－ＳＯ２－、－ＳＯ－、－Ｐ（Ｒａ）（＝Ｏ）－（式中、ＲａはＣ１－８アルキルまたはＣ６－１２アリールである）、または－ＣｙＨ２ｙ－（式中、ｙは１から５の整数である）もしくはそのハロゲン化誘導体（ペルフルオロアルキレン基を含む）である。特定の実施形態では、ＺはビスフェノールＡから誘導され、そのため、式（２０ａ）中のＱは２，２－イソプロピリデンである。
一実施形態では、式（１８）では、Ｒはｍ－フェニレン、ｐ－フェニレン、または前記の少なくとも１つを含む組み合わせであり、Ｔは－Ｏ－Ｚ－Ｏ－であり、式中、Ｚは式（２０ａ）の二価基である。あるいは、Ｒはｍ－フェニレン、ｐ－フェニレン、または前記の少なくとも１つを含む組み合わせであり、Ｔは－Ｏ－Ｚ－Ｏであり、式中、Ｚは式（２０ａ）の二価基であり、Ｑは２，２－イソプロピリデンである。
別の実施形態では、ポリ（エーテルイミド）は、１を超える、例えば２から１０００、または５から５００、または１０から１００の式（１８）の構造単位を有し、Ｒ基の少なくとも１０モルパーセントまたは少なくとも５０モルパーセントがスルホン基を含むポリ（エーテルイミド）スルホンである。一実施形態では、Ｒ基の少なくとも１０モルパーセントまたは少なくとも５０モルパーセントがスルホン基、特にビス（４，４’－フェニレン）スルホン、ビス（３，４’－フェニレン）スルホン、ビス（３，３’－フェニレン）スルホン、または前記の少なくとも１つを含む組み合わせを含み、Ｒ基の残りは、存在すれば、ｍ－フェニレンまたはｐ－フェニレンである。Ｔは本明細書で規定される通りであり、好ましくはＴは－Ｏ－Ｚ－Ｏ－であり、式中、Ｚは式（２０ａ）の二価基、例えば、２，２－（４－フェニレン）イソプロピリデン、すなわち、ビスフェノールＡ部分である。
ポリ（エーテルイミド）は当業者に知られている方法のいずれかにより調製することができ、式（２１）の芳香族ビス（エーテル無水物）またはその化学的等価物の式（２２）の有機ジアミンとの反応が挙げられ
（２１）
Ｈ２Ｎ－Ｒ－ＮＨ２（２２）
式中、ＴおよびＲは以上で記載されるように規定される。ポリ（エーテルイミド）のコポリマーは、式（２１）の芳香族ビス（エーテル無水物）およびビス（エーテル無水物）ではない追加のビス（無水物）、例えばピロメリット酸二無水物またはビス（３，４－ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物の組み合わせを使用して製造することができる。有機リン安定剤は、ポリ（エーテルイミド）を製造するプロセス中に添加することができる。
Ｈ２Ｎ－Ｒ－ＮＨ２（２２）
式中、ＴおよびＲは以上で記載されるように規定される。ポリ（エーテルイミド）のコポリマーは、式（２１）の芳香族ビス（エーテル無水物）およびビス（エーテル無水物）ではない追加のビス（無水物）、例えばピロメリット酸二無水物またはビス（３，４－ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物の組み合わせを使用して製造することができる。有機リン安定剤は、ポリ（エーテルイミド）を製造するプロセス中に添加することができる。
芳香族ビス（エーテル無水物）の例示的な例としては、２，２－ビス［４－（３，４－ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物（ビスフェノールＡ二無水物またはＢＰＡＤＡとしても知られている）、３，３－ビス［４－（３，４－ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物、４，４’－ビス（３，４－ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルエーテル二無水物、４，４’－ビス（３，４－ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルフィド二無水物、４，４’－ビス（３，４－ジカルボキシフェノキシ）ベンゾフェノン二無水物、４，４’－ビス（３，４－ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルホン二無水物、４，４’－ビス（２，３－ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルエーテル二無水物、４，４’－ビス（２，３－ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルフィド二無水物、４，４’－ビス（２，３－ジカルボキシフェノキシ）ベンゾフェノン二無水物、４，４’－ビス（２，３－ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルホン二無水物、４－（２，３－ジカルボキシフェノキシ）－４’－（３，４－ジカルボキシフェノキシ）ジフェニル－２，２－プロパン二無水物、４－（２，３－ジカルボキシフェノキシ）－４’－（３，４－ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルエーテル二無水物、４－（２，３－ジカルボキシフェノキシ）－４’－（３，４－ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルフィド二無水物、４－（２，３－ジカルボキシフェノキシ）－４’－（３，４－ジカルボキシフェノキシ）ベンゾフェノン二無水物、４，４’－（ヘキサフルオロイソプロピリデン）ジフタル酸無水物、および４－（２，３－ジカルボキシフェノキシ）－４’－（３，４－ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルホン二無水物が挙げられる。異なる芳香族ビス（エーテル無水物）の組み合わせが使用され得る。
有機ジアミンの例としては、１，６－ヘキサンジアミン、１，７－ヘプタンジアミン、１，８－オクタンジアミン、１，９－ノナンジアミン、１，１０－デカンジアミン、１，１２－ドデカンジアミン、１，１８－オクタデカンジアミン、３－メチルヘプタメチレンジアミン、４，４－ジメチルヘプタメチレンジアミン、４－メチルノナメチレンジアミン、５－メチルノナメチレンジアミン、２，５－ジメチルヘキサメチレンジアミン、２，５－ジメチルヘプタメチレンジアミン、２，２－ジメチルプロピレンジアミン、Ｎ－メチル－ビス（３－アミノプロピル）アミン、３－メトキシヘキサメチレンジアミン、１，２－ビス（３－アミノプロポキシ）エタン、ビス（３－アミノプロピル）スルフィド、１，４－シクロヘキサンジアミン、ビス－（４－アミノシクロヘキシル）メタン、ｍ－フェニレンジアミン、ｐ－フェニレンジアミン、２，４－ジアミノトルエン、２，６－ジアミノトルエン、ｍ－キシリレンジアミン、ｐ－キシリレンジアミン、２－メチル－４，６－ジエチル－１，３－フェニレン－ジアミン、５－メチル－４，６－ジエチル－１，３－フェニレン－ジアミン、ベンジジン、３，３’－ジメチルベンジジン、３，３’－ジメトキシベンジジン、１，５－ジアミノナフタレン、ビス（４－アミノフェニル）メタン、ビス（２－クロロ－４－アミノ－３，５－ジエチルフェニル）メタン、ビス（４－アミノフェニル）プロパン、２，４－ビス（ｐ－アミノ－ｔ－ブチル）トルエン、ビス（ｐ－アミノ－ｔ－ブチルフェニル）エーテル、ビス（ｐ－メチル－ｏ－アミノフェニル）ベンゼン、ビス（ｐ－メチル－ｏ－アミノペンチル）ベンゼン、１，３－ジアミノ－４－イソプロピルベンゼン、ビス（４－アミノフェニル）スルフィド、ビス－（４－アミノフェニル）スルホン（４，４’－ジアミノジフェニルスルホン（ＤＤＳ）としても知られている）、およびビス（４－アミノフェニル）エーテルが挙げられる。前記化合物のいずれの位置異性体も使用することができる。前記のいずれかのＣ１－４アルキル化またはポリ（Ｃ１－４）アルキル化誘導体、例えばポリメチル化１，６－ヘキサンジアミンが使用され得る。これらの化合物の組み合わせもまた、使用することができる。いくつかの実施形態では、有機ジアミンはｍ－フェニレンジアミン、ｐ－フェニレンジアミン、４，４’－ジアミノジフェニルスルホン、３，４’－ジアミノジフェニルスルホン、３，３’－ジアミノジフェニルスルホン、または前記の少なくとも１つを含む組み合わせである。
ポリ（エーテルイミド）は重量で、ポリ（エーテルイミド）の１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、または１００ｐｐｍ未満のヒドロキシル末端基量を有することができる。
ポリ（エーテルイミド）は、米国材料試験協会（ＡＳＴＭ）Ｄ１２３８により３３７℃で、６．７キログラム（ｋｇ）重量を使用して測定すると、０．５から２．３グラム毎分（ｇ／分）のメルトインデックスを有することができる。好ましくは、ポリ（エーテルイミド）は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８により３３７℃で、６．７ｋｇ重量を使用して測定すると、１．５から２．３ｇ／分または１．７から２．１ｇ／分、より好ましくは１．７から２．０ｇ／分または１．８から２．０ｇ／分のメルトインデックスを有する。
ポリ（エーテルイミド）は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＣ）により、ポリスチレン標準を使用して測定すると、１，０００から５０，０００グラム／モル（ダルトン）の重量平均分子量（Ｍｗ）を有する。好ましくは、ポリ（エーテルイミド）は、ゲル浸透クロマトグラフィーにより、ポリスチレン標準を使用して測定すると、１０，０００から５０，０００ダルトン、４０，０００から５０，０００ダルトン、または４６，０００から４８，０００ダルトンのＭｗを有する。ポリ（エーテルイミド）は無水フタル酸またはアニリンなどのエンドキャッピング剤でエンドキャップすることができる。
好ましくは、ポリ（エーテルイミド）は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により、ＡＳＴＭ Ｄ３４１８のとおりに２０℃／分加熱速度を用いて決定すると、１３０から３２０℃、好ましくは２１０から３２０℃、より好ましくは２１５から３１２℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する。そのようなガラス転移温度を有するポリ（エーテルイミド）の例としては、本明細書で記載されるポリ（エーテルイミド）スルホンが挙げられる。
有機リン安定剤は、ポリエーテルイミド組成物の総重量に基づき、０．０１ｐｐｍ超から２０ｐｐｍ未満、好ましくは０．０１ｐｐｍ超から１０ｐｐｍ未満、より好ましくは０．０１ｐｐｍ超から４．８ｐｐｍ未満のリンを提供するのに有効な量で存在することができる。一態様では、有機リン安定剤は、ポリエーテルイミド組成物の総重量に基づき、０．０４ｐｐｍ超から２０ｐｐｍ未満、好ましくは０．０４ｐｐｍ超から１０ｐｐｍ未満、より好ましくは０．０４ｐｐｍ超から４．８ｐｐｍ未満のリンを提供するのに有効な量で存在する。安定剤の量は、使用される特定の有機リン安定剤によって、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）または高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）により決定される。安定剤がトリス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ホスファイトである場合、ガスクロマトグラフィーが安定剤の量を決定するために使用される。安定剤は、ポリエーテルイミド組成物を製造するプロセス中に、分解され、蒸発し、または別様に消費され得るので、ポリエーテルイミド組成物を製造するために使用される有機リン化合物の初期量は１００ｐｐｍより高く、例えば２００から５０００ｐｐｍとすることができる。
有機リン安定剤がトリス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ホスファイトである場合、ポリエーテルイミド組成物は重量で、ポリエーテルイミド組成物の総重量に基づき、０．０１ｐｐｍ超から４．８ｐｐｍ未満または０．０４ｐｐｍ超から４．８ｐｐｍ未満のリン含量を有することができる。他の有機リン安定剤については、リン含量は、重量で、ポリエーテルイミド組成物の総重量に基づき、２０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または４．８ｐｐｍ未満であるが、０．０１ｐｐｍ超または０．０４ｐｐｍ超とすることができる。
ポリエーテルイミドは、ポリエーテルイミド組成物の総重量に基づき、９８ｗｔ％超、好ましくは９９ｗｔ％超の量で存在することができる。有機リン安定剤および任意的なヒンダードフェノール安定剤に加えて、ポリエーテルイミド組成物はまた、離型剤などの添加物を含むことができる。ポリエーテルイミド組成物は、他の熱可塑性ポリマーを含まなくてもよい。例えば、ポリエーテルイミド組成物は、ポリエステル、ポリカーボネートまたは両方などの熱可塑性ポリマーを含まなくてもよい。
ポリエーテルイミド組成物は、本質的に、ある一定の金属または金属イオンを含まないことができる。一実施形態では、ポリエーテルイミド組成物は、重量で２０ｐｐｍ未満または１０ｐｐｍ未満の、Ｎａ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｃａ、およびＭｇの金属またはイオンの各々を含む。ポリエーテルイミド組成物はまた、重量で２０ｐｐｍ未満または１０ｐｐｍ未満のＣｒ、Ｍｎ、Ｔｉ、およびＺｎなどの遷移金属またはそのイオンを含むことができる。
ポリエーテルイミド組成物は良好な難燃性を有する。ポリエーテルイミド組成物の成形サンプルは１．５ｍｍの厚さでＵＬ９４ Ｖ０等級を有する。加えて、組成物の成形サンプルは１．５ｍｍの厚さで少なくとも０．９のＵＬ９４ Ｖ０試験の初回合格の確率を有することができ、好ましくは組成物の成形サンプルは、１．５ｍｍの厚さで少なくとも０．９５のＵＬ９４ Ｖ０試験の初回合格の確率を有する。
ポリエーテルイミド組成物は熱的に安定化され、また、熱分解に対して優れた抵抗性を有することができる。
ポリエーテルイミド組成物は、ＡＳＴＭ Ｄ１９２５にしたがい、３．２ｍｍ厚さの射出成形標本／部品を使用して測定すると、１００未満、９０未満、または８０未満の黄色度指数を有することができる。
ポリエーテルイミド組成物は、ＡＳＴＭ Ｄ４４４０－１５にしたがい、２３℃で、ポリエーテルイミド組成物の押出ペレットについて決定すると、６５Ｐａ以上、例えば６５から２００Ｐａの貯蔵弾性率を有する。
ポリエーテルイミド組成物はペレットまたは粉末（微粉）の形態で存在することができる。
ポリエーテルイミド組成物は、様々な添加物と共に配合することができ、熱可塑性組成物が提供され、ただし、添加物は、組成物の所望の特性に著しく悪影響を及ぼさないように選択されることを条件とする。例示的な添加物としては、触媒、衝撃改質剤、フィラー、抗酸化剤、光安定剤、紫外線（ＵＶ）吸収添加物、消光剤、可塑剤、潤滑剤、離型剤、帯電防止剤、視覚効果添加物、例えば染料、顔料、および照明効果添加物、難燃剤、防滴剤、および放射線安定剤が挙げられる。前記添加物（任意のフィラー以外）は一般に、熱可塑性組成物の総重量に基づき、０．００５から２０ｗｔ％、特定的には０．０１から１０ｗｔ％の量で存在する。
いくつかの実施形態では、熱可塑性組成物は少なくとも１つの追加のポリマーをさらに含むことができる。そのような追加のポリマーの例としては、ＰＰＳＵ（ポリフェニレンスルホン）、ポリエーテルイミド、ＰＳＵ（ポリスルホン）、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシアルカン）、ＭＦＡ（ＴＦＥテトラフルオロエチレンとＰＦＶＥ全フッ素置換ビニルエーテルのコポリマー）、ＦＥＰ（フッ素化エチレンプロピレンポリマー）、ＰＰＳ（ポリ（フェニレンスルフィド）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＢＩ（ポリベンズイミジゾール（ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄｉｚｏｌｅ））、ＰＡＩ（ポリ（アミド－イミド））、ポリ（エーテルスルホン）、ポリ（アリールスルホン）、ポリフェニレン、ポリベンゾキサゾール、ポリベンズチアゾール、ならびにそれらのブレンドおよびコポリマーが挙げられるが、それらに限定されない。存在する場合、ポリマーは、０超から２０ｗｔ％、特定的には０．１から１５ｗｔ％、より特定的には０．５から１０ｗｔ％（全て、ポリエーテルイミド組成物の総重量に基づく）の量で使用される。いくつかの実施形態では、本明細書で記載されるポリエーテルイミド以外のポリマーは熱可塑性組成物中に存在しない。いくつかの実施形態では、ポリエステルまたはポリカーボネートはポリエーテルイミド組成物中に存在しない。
ポリエーテルイミドおよび熱可塑性組成物は、いくつもの方法、例えば、造形、押出（異形押出を含む）、熱成形、ならびに成形、例えば射出成形、圧縮成形、ガスアシスト成形、構造発泡成形、およびブロー成形により物品に形成することができる。いくつかの実施形態では、物品を形成する方法は、ポリエーテルイミドまたは熱可塑性組成物を造形、押出、ブロー成形、または射出成形して、物品を形成させることを含む。ポリエーテルイミドおよび熱可塑性組成物はまた、熱可塑性プロセス、例えばフィルム押出、シート押出、溶融鋳造、インフレーションフィルム押出、およびカレンダ加工を使用して物品に形成することができる。共押出および積層プロセスが複合多層フィルムまたはシートを形成するために使用され得る。物品はシート、フィルム、多層シート、多層フィルム、成形部品、押出形材、コート部品、ペレット、粉末、フォーム、繊維、フィブリッド、フレーク状繊維、または前記の少なくとも１つを含む組み合わせである。
上記および他の特徴は、下記実施例により例示される。実施例では、他に特に規定がなければ、成分のパーセント（％）は組成物の総重量に基づく重量パーセントである。
材料
様々なバッチのポリエーテルイミドを、無水フタル酸またはアニリンをエンドキャッピング剤として使用して、２，２－ビス［４－（３，４－ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物とメタ－フェニレンジアミンを重合することにより製造した。有機リン安定剤、すなわち、トリス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ホスファイトをポリエーテルイミドの製造プロセス中に添加した。
様々なバッチのポリエーテルイミドを、無水フタル酸またはアニリンをエンドキャッピング剤として使用して、２，２－ビス［４－（３，４－ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物とメタ－フェニレンジアミンを重合することにより製造した。有機リン安定剤、すなわち、トリス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ホスファイトをポリエーテルイミドの製造プロセス中に添加した。
サンプル試験
メルトインデックスをＡＳＴＭ Ｄ１２３８にしたがい、３３７℃で、６．７キログラム（ｋｇ）重量を使用して測定した。
メルトインデックスをＡＳＴＭ Ｄ１２３８にしたがい、３３７℃で、６．７キログラム（ｋｇ）重量を使用して測定した。
黄色度指数（ＹＩ）を３．２ｍｍ厚さの射出成形標本／部品を使用してＡＳＴＭ Ｄ１９２５にしたがい測定した。
サンプル中の安定剤の量をガスクロマトグラフィーにより決定した。
貯蔵弾性率を、動的振動温度掃引法（溶融レオロジー）を使用して決定した。実験をＡＲＥＳ歪制御レオメータを使用して実施した。温度掃引法を使用して、温度の関数として、材料の粘度またはモジュラスを決定した。温度を３００から４８０℃まで１０℃／分の加熱速度を用いて変化させた。
貯蔵弾性率を、ＩＳＯ６７２１－１０およびＡＳＴＭ Ｄ４４４０－０１にしたがい決定した。動的機械分析（溶融レオロジー）をペレットまたは射出成形標本／部品について実施した。
ポリエーテルイミドの貯蔵弾性率は最初、温度の関数として減少し、転移温度（熱分解および架橋の開始温度）に到達すると、貯蔵弾性率は著しく増加する。貯蔵弾性率変化の開始温度、Ｔｏｎｓｅｔをレオメータにおいて空気雰囲気下、１０℃／分の温度掃引を実施することにより得た。
可燃性試験を、「装置および電化製品における部品についての可塑性材料の可燃性についての試験（Ｔｅｓｔｓ ｆｏｒ Ｆｌａｍｍａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｏｒ Ｐａｒｔｓ ｉｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉａｎｃｅｓ）」と題するアンダーライターズ・ラボラトリー紀要９４（ＩＳＢＮ０－７６２９－００８２－２）、第５版、１９９６年１０月２９日付け（２００３年１２月１２日までの改訂を組み入れる）の手順にしたがい実施した。いくつかの等級が燃焼速度、消火時間、ドリッピングに抵抗する能力、およびドリップが観察される、または綿に点火するかどうかに基づき、適用可能である。この手順によれば、材料は一定のサンプル厚さでＵＬ９４ＨＢ、Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２、５ＶＡ、または５ＶＢとして分類することができる。試験片を２３℃、５０％ＲＨで４８時間エージングさせ、その後、試験した。
データを多くのサンプル（典型的には２０のバー）から収集し、次いで平均消炎時間（ＦＯＴ）、消炎時間の標準偏差、およびドリップの総数（＃ドリップ）を計算することにより、ならびに、統計的方法を使用して、そのデータを、特定のサンプル配合物は５つのバーの従来のＵＬ９４ Ｖ０試験において「合格」等級を達成するという初回合格の確率、または「ｐ（ＦＴＰ）」の予測に変換することにより、分析した。Ｐ（ＦＴＰ）はＵＬ試験における最大難燃性能について、１に限りなく近く、例えば０．９超、より好ましくは０．９５超である。初回合格の９０％確率（すなわち、０．９のｐ（ＦＴＰ））は許容される性能と考えられる。０．９より著しく低い値は許容できないと考えられる。
実施例１－１５
本開示の例示的なポリエーテルイミド組成物（Ｅｘ１からＥｘ１１）を、対照または比較組成物（ＣＥｘ１２からＣＥｘ１５）と共に、メルトフローインデックス、黄色度指数、安定剤含量、貯蔵弾性率、開始温度（架橋、同時にポリエーテルイミドポリマーのＭｗ増加のためにモジュラスが増加する温度）、および難燃性について試験した。結果を表１に示す。組成物は表１で示される量のトリス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ホスファイト（安定剤）、および、ＧＰＣによりポリスチレン標準を使用して決定すると４６，０００から４８，０００ダルトンの重量平均分子量を有する無水フタル酸エンドキャップポリエーテルイミドを含む。
本開示の例示的なポリエーテルイミド組成物（Ｅｘ１からＥｘ１１）を、対照または比較組成物（ＣＥｘ１２からＣＥｘ１５）と共に、メルトフローインデックス、黄色度指数、安定剤含量、貯蔵弾性率、開始温度（架橋、同時にポリエーテルイミドポリマーのＭｗ増加のためにモジュラスが増加する温度）、および難燃性について試験した。結果を表１に示す。組成物は表１で示される量のトリス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ホスファイト（安定剤）、および、ＧＰＣによりポリスチレン標準を使用して決定すると４６，０００から４８，０００ダルトンの重量平均分子量を有する無水フタル酸エンドキャップポリエーテルイミドを含む。
データにより、ポリエーテルイミド組成物の難燃性能についての有機リン安定剤の量の効果が示される。有機リン安定剤の量が１００ｐｐｍ未満である場合、ポリエーテルイミド組成物（Ｅｘ１－Ｅｘ１２）は全て、１．５ｍｍのサンプル厚さで、少なくとも０．９のＵＬ ９４ Ｖ０試験の初回合格の確率を有する。対照的に、有機リン安定剤の量が１００ｐｐｍを超えると、ポリエーテルイミド組成物（ＣＥｘ１３－ＣＥｘ１５）は０．６未満の初回合格の確率を有する。
ＵＬ－９４ Ｖ０燃焼試験中、炎に曝露されると、炎は、バーを材料のガラス転移温度（Ｔｇ）を超えて加熱し、材料は溶融し、伸長し、最終的にドリッピングする可能性がある。理論に縛られることは望まないが、ポリエーテルイミドがゼロより高いせん断粘度もしくは溶融強度を有する場合、またはポリエーテルイミドが熱分解による架橋を受ける場合、ドリッピングの確率は低減されると考えられる。
より早い開始温度により、ポリエーテルイミドはより熱的に安定でなく、よって、より低い温度で架橋する可能性が高くなり、よって、ドリッピングする確率が低減されることが示される。表１に示されるように、＞０．９５のｐＦＴＰを有する組成物の開始温度は４０５℃以下であり、ｐＦＴＰ＜０．９を有する組成物の開始温度は４１０℃以上である。
特定の温度、例えばガラス転移温度より１５０°上での動的振動温度掃引法により測定した貯蔵弾性率は、組成物の難燃性能と関連する。表１に示されるように、本開示の組成物の貯蔵弾性率は６５Ｐａ以上であり、一方、比較組成物の貯蔵弾性率は５６Ｐａ以下である。よって、開始温度および特定の温度、例えば４２５℃での貯蔵弾性率は、ポリエーテルイミド組成物の難燃性能を予測するためのスクリーニングツールとして使用することができる。
実施例１６－１９
温度掃引研究を、無水フタル酸またはアニリンでエンドキャップし、１１０から１４０ｐｐｍのトリス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ホスファイトで安定化した、または安定化していないポリエーテルイミドについて実施した。温度掃引曲線を図に示す。図に示されるように、異なる末端基を有するポリエーテルイミドのレオロジー挙動／ドリッピング挙動には主な違いはない。
温度掃引研究を、無水フタル酸またはアニリンでエンドキャップし、１１０から１４０ｐｐｍのトリス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ホスファイトで安定化した、または安定化していないポリエーテルイミドについて実施した。温度掃引曲線を図に示す。図に示されるように、異なる末端基を有するポリエーテルイミドのレオロジー挙動／ドリッピング挙動には主な違いはない。
比較例２０および２１
ゲル浸透クロマトグラフィーにより、ポリスチレン標準を使用して測定すると、５３，０００から５６，０００ダルトンの重量平均分子量を有する様々なポリエーテルイミドを、無水フタル酸またはアニリンをエンドキャッピング剤として使用して、２，２－ビス［４－（３，４－ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物とメタ－フェニレンジアミンを重合することにより製造した。有機リン安定剤、すなわち、トリス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ホスファイトをポリエーテルイミドの製造プロセス中に添加した。１組の組成物は、０超から１００ｐｐｍ未満の量の安定剤を含み、別の組の組成物は、１００ｐｐｍ超だが２００ｐｐｍ未満の量の安定剤を含んだ。組成物の難燃性を評価した。結果により、どのくらい安定剤を使用したかに関係なく、組成物が確実に、１．５ｍｍのサンプル厚さで、ＵＬ ９４ Ｖ０等級に合格することが示される。言い換えれば、結果により、ポリエーテルイミドの重量平均分子量が、ＧＰＣにより、ポリスチレン標準を使用して測定すると、５０，０００ダルトンを超える場合、有機リン安定剤の量はもはやポリエーテルイミドの難燃性能に影響しないことが示唆される。
ゲル浸透クロマトグラフィーにより、ポリスチレン標準を使用して測定すると、５３，０００から５６，０００ダルトンの重量平均分子量を有する様々なポリエーテルイミドを、無水フタル酸またはアニリンをエンドキャッピング剤として使用して、２，２－ビス［４－（３，４－ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物とメタ－フェニレンジアミンを重合することにより製造した。有機リン安定剤、すなわち、トリス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ホスファイトをポリエーテルイミドの製造プロセス中に添加した。１組の組成物は、０超から１００ｐｐｍ未満の量の安定剤を含み、別の組の組成物は、１００ｐｐｍ超だが２００ｐｐｍ未満の量の安定剤を含んだ。組成物の難燃性を評価した。結果により、どのくらい安定剤を使用したかに関係なく、組成物が確実に、１．５ｍｍのサンプル厚さで、ＵＬ ９４ Ｖ０等級に合格することが示される。言い換えれば、結果により、ポリエーテルイミドの重量平均分子量が、ＧＰＣにより、ポリスチレン標準を使用して測定すると、５０，０００ダルトンを超える場合、有機リン安定剤の量はもはやポリエーテルイミドの難燃性能に影響しないことが示唆される。
本開示の様々な態様が以下で明記される。
態様１．ポリエーテルイミド組成物であって、ポリエーテルイミドと、ポリエーテルイミド組成物の総重量に基づき、０．０１ｐｐｍ超から２０ｐｐｍ未満、好ましくは０．０１ｐｐｍ超から１０ｐｐｍ未満、より好ましくは０．０１ｐｐｍ超から４．８ｐｐｍ未満のリンを提供するのに有効な量で存在する有機リン安定剤であって、有機リン安定剤は３００から２，０００ダルトンの分子量、および、１から１５ｗｔ％のリン含量を有する、有機リン安定剤とを含み、ポリエーテルイミド組成物の成形サンプルは１．５ｍｍの厚さでＵＬ ９４ Ｖ０等級を有する、ポリエーテルイミド組成物。
態様２．ポリエーテルイミド組成物の成形サンプルは、１．５ｍｍの厚さで、少なくとも０．９のＵＬ９４ Ｖ０試験の初回合格の確率を有し、好ましくはポリエーテルイミド組成物の成形サンプルは、１．５ｍｍの厚さで、少なくとも０．９５のＵＬ９４ Ｖ０試験の初回合格の確率を有する、態様１のポリエーテルイミド組成物。
態様３．有機リン安定剤は、ポリエーテルイミド組成物の総重量に基づき、０．０４ｐｐｍ超から２０ｐｐｍ未満、好ましくは０．０４ｐｐｍ超から１０ｐｐｍ未満、より好ましくは０．０４ｐｐｍ超から４．８ｐｐｍ未満のリンを提供するのに有効な量で存在する、態様１ないし２のいずれか１つ以上のポリエーテルイミド組成物。
態様４．有機リン安定剤は式
、
、または
、
を有し、
式中、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３の各々は独立して、置換もしくは非置換Ｃ１－４０アルキル、または置換もしくは非置換Ｃ６－３０アリールであり、ただし、任意で、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３の少なくとも２つが一緒になり置換もしくは非置換縮合ヘテロ脂肪族環を形成することを条件とする、態様１ないし３のいずれか１つのポリエーテルイミド組成物。
を有し、
式中、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３の各々は独立して、置換もしくは非置換Ｃ１－４０アルキル、または置換もしくは非置換Ｃ６－３０アリールであり、ただし、任意で、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３の少なくとも２つが一緒になり置換もしくは非置換縮合ヘテロ脂肪族環を形成することを条件とする、態様１ないし３のいずれか１つのポリエーテルイミド組成物。
態様５．有機リン安定剤は、トリス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ホスファイト、トリス－（ノニルフェニル）ホスファイト、テトラキス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）［１，１’－ビフェニル］－４，４’－ジイルビス（ホスホナイト）、ビス（２，４－ジクミルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、ビス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ペントラエリスリトール（ｐｅｎｔｒａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ）ジホスファイト、２，２’，２”－ニトリロ［トリエチル－トリス［３，３’，５，５’－テトラ－ｔｅｒｔ－ブチル－１，１’－ビフェニル－２，２’－ジイル］］ホスファイト、または前記の少なくとも１つを含む組み合わせを含み、好ましくは、有機リン安定剤は、トリス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）を含む、態様１ないし４のいずれか１つ以上のポリエーテルイミド組成物。
態様６．ポリエーテルイミドは、ゲル浸透クロマトグラフィーにより、ポリスチレン標準を使用して測定すると、１，０００ダルトンから５０，０００ダルトン、好ましくは４０，０００ダルトンから５０，０００ダルトン、より好ましくは４６，０００ダルトンから４８，０００ダルトンの重量平均分子量を有する、態様１ないし５のいずれか１つ以上のポリエーテルイミド組成物。
態様７．ポリエーテルイミドは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８により３３７℃で、６．７キログラム重量を用いて測定すると、０．５から２．３グラム毎分、好ましくは１．５から２．３グラム毎分のメルトインデックスを有する、態様１ないし６のいずれか１つ以上のポリエーテルイミド組成物。
態様８．ポリ（エーテルイミド）は下記式の構造単位を含み：
式中、各Ｒは独立して置換もしくは非置換二価有機基であり、ならびに、Ｔは－Ｏ－または式－Ｏ－Ｚ－Ｏ－の基であり、ここで、－Ｏ－または－Ｏ－Ｚ－Ｏ－基の二価結合は３，３’、３，４’、４，３’、または４，４’位にあり、ならびに、Ｚは、任意で１から６個のＣ１－８アルキル基、１から８個のハロゲン原子、または前記の少なくとも１つを含む組み合わせで置換された芳香族Ｃ６－２４単環もしくは多環部分である、態様１ないし７のいずれか１つ以上のポリエーテルイミド組成物。
態様９．Ｒは下記化学式１つ以上の二価基であり
式中、Ｑ１は－Ｏ－、－Ｓ－、－Ｃ（Ｏ）－、－ＳＯ２－、－ＳＯ－、－Ｐ（Ｒａ）（＝Ｏ）－（式中、ＲａはＣ１－８アルキルまたはＣ６－１２アリールである）、－ＣｙＨ２ｙ－（式中、ｙは１から５の整数である）もしくはそのハロゲン化誘導体、または－（Ｃ６Ｈ１０）ｚ－（式中、ｚは１から４の整数である）、好ましくはｍ－フェニレン、ｐ－フェニレン、またはジアリーレンスルホンであり、ならびに、Ｚは２，２－（４－フェニレン）イソプロピリデンである、態様１ないし８のいずれか１つ以上のポリエーテルイミド組成物。
態様１０．ポリエーテルイミドは、１，０００ｐｐｍ未満、好ましくは５００ｐｐｍ未満、より好ましくは１００ｐｐｍ未満のヒドロキシル末端基量を有する、態様１ないし９のいずれか１つ以上のポリエーテルイミド組成物。
態様１１．４００から２，０００ダルトンの分子量を有するヒンダードフェノール熱安定剤をさらに含む、態様１ないし１０のいずれか１つ以上のポリエーテルイミド組成物。
態様１２．ポリエーテルイミドは組成物の総重量に基づき、９８ｗｔ％超または９９ｗｔ％超の量で存在する、態様１ないし１１のいずれか１つ以上のポリエーテルイミド組成物。
態様１３．ポリエーテルイミドは、組成物の総重量に基づき９８ｗｔ％超、好ましくは９９ｗｔ％超の量で存在し、下記式の構造単位を含み：
、
式中、Ｒはｍ－フェニレンであり、ＴはＯ－Ｚ－Ｏ－基であり、Ｚは２，２－（４－フェニレン）イソプロピリデンであり、ポリエーテルイミドは無水フタル酸またはアニリンでエンドキャップされ、ゲル浸透クロマトグラフィーにより、ポリスチレン標準を使用して測定すると、４０，０００ダルトンから５０，０００ダルトンの重量平均分子量を有し、ならびに、有機リン安定剤は、トリス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ホスファイト、テトラキス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）［１，１’－ビフェニル］－４，４’－ジイルビス（ホスホナイト）、ビス（２，４－ジクミルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、またはそれらの組み合わせを含み、好ましくは、有機リン安定剤は、トリス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ホスファイトを含み、ポリエーテルイミド組成物の総重量に基づき、０．０４ｐｐｍ超から４．８ｐｐｍ未満のリンを提供するのに有効な量で存在する、態様１ないし１２のいずれか１つ以上のポリエーテルイミド組成物。
式中、Ｒはｍ－フェニレンであり、ＴはＯ－Ｚ－Ｏ－基であり、Ｚは２，２－（４－フェニレン）イソプロピリデンであり、ポリエーテルイミドは無水フタル酸またはアニリンでエンドキャップされ、ゲル浸透クロマトグラフィーにより、ポリスチレン標準を使用して測定すると、４０，０００ダルトンから５０，０００ダルトンの重量平均分子量を有し、ならびに、有機リン安定剤は、トリス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ホスファイト、テトラキス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）［１，１’－ビフェニル］－４，４’－ジイルビス（ホスホナイト）、ビス（２，４－ジクミルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、またはそれらの組み合わせを含み、好ましくは、有機リン安定剤は、トリス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ホスファイトを含み、ポリエーテルイミド組成物の総重量に基づき、０．０４ｐｐｍ超から４．８ｐｐｍ未満のリンを提供するのに有効な量で存在する、態様１ないし１２のいずれか１つ以上のポリエーテルイミド組成物。
態様１４．ポリエステルまたはポリカーボネートはポリエーテルイミド組成物中に存在しない、態様１ないし１３のいずれか１つ以上のポリエーテルイミド組成物。
態様１５．組成物はヒンダードフェノール熱安定剤を含まない、態様１ないし１４のいずれか１つ以上のポリエーテルイミド組成物。
態様１６．態様１ないし１５のいずれか１つ以上のポリエーテルイミド組成物を含む、熱可塑性組成物。
態様１７．態様１ないし１５のいずれか１つ以上のポリエーテルイミド組成物または態様１６の熱可塑性組成物を含む物品。
化合物は、標準命名法を用いて記載される。例えば、任意の示された基により置換されていないいずれの位置も、示された結合、または水素原子により満たされたその原子価を有すると理解される。２つの文字または記号間にないダッシュ（「－」）は、置換基のための結合点を示すために使用される。例えば、－ＣＨＯはカルボニル基の炭素を介して結合される。
本明細書では、「ヒドロカルビル」および「炭化水素」という用語は、広く、炭素および水素を、任意で１から３つのヘテロ原子、例えば、酸素、窒素、ハロゲン、ケイ素、硫黄、またはそれらの組み合わせと共に含む置換基を示し、「アルキル」は直鎖もしくは分枝鎖、飽和一価炭化水素基を示し、「アルキレン」は直鎖もしくは分枝鎖、飽和、二価炭化水素基を示し、「アリール」は１つまたは複数の芳香環内に炭素のみを含む芳香族一価基を示し、「アリーレン」は１つまたは複数の芳香環内に炭素のみを含む芳香族二価基を示し、「アルキルアリーレン」は以上で規定されるアルキル基で置換されたアリール基を示し、４－メチルフェニルが例示的なアルキルアリーレン基であり、「アリールアルキレン」は以上で規定されるアリール基で置換されたアルキル基を示し、ベンジルは例示的なアリールアルキレン基である。
別記されない限り、前記基の各々は、非置換とすることができ、または置換することができ、ただし、置換は化合物の合成、安定性、または使用に著しく悪影響を及ぼさないということを条件とする。「置換された」という用語は本明細書では、指定された原子または基上の少なくとも１つの水素が、別の基で置き換えられたことを意味し、ただし、指定された原子の標準原子価を超えないことを条件とする。置換基がオキソ（すなわち、＝Ｏ）である場合、その原子上の２つの水素が置き換えられる。置換基および／または変数の組み合わせが許容され、ただし、置換が化合物の合成または使用に著しく悪影響を及ぼさないことを条件とする。置換位置に存在することができる基としては、（－ＮＯ２）、シアノ（－ＣＮ）、ハロゲン、チオシアノ（－ＳＣＮ）、Ｃ２－６アルカノイル（例えば、アシル（Ｈ３ＣＣ（＝Ｏ）－）、カルボキサミド、Ｃ１－６もしくはＣ１－３アルキル、シクロアルキル、アルケニル、およびアルキニル、Ｃ１－６もしくはＣ１－３アルコキシ、Ｃ６－１０アリールオキシ、例えばフェノキシ、Ｃ１－６アルキルチオ、Ｃ１－６もしくはＣ１－３アルキルスルフィニル、Ｃ１－６もしくはＣ１－３アルキルスルホニル、少なくとも１つの芳香環を有するＣ６－１２アリール（例えば、フェニル、ビフェニル、ナフチル、など、各環は置換もしくは非置換芳香族である）、１から３つの別々の環または縮合環および６から１８個の環炭素原子を有するＣ７－１９アリールアルキレン、または１から３つの別々の環または縮合環および６から１８個の環炭素原子を有するアリールアルコキシが挙げられる。炭素原子の表示数は任意の置換基を含む。
本明細書で引用される全ての参考文献は、全体として、参照により組み込まれる。典型的な実施形態について説明目的で明記してきたが、前記記載は、本明細書における範囲を制限するものと判断されるべきではない。したがって、様々な改変、適合、および代替について、本明細書における精神および範囲から逸脱せずに当業者は思い付くことができる。「含む」という単語の使用は、他の構成要素の包含を可能にするが、また、他の構成要素が存在しない、組成物が列挙された構成要素から本質的に構成される、または、これらから構成される状況も説明する。
Claims (17)
- ポリエーテルイミド組成物であって、
ポリエーテルイミドと、
前記ポリエーテルイミド組成物の総重量に基づき、０．０１ｐｐｍ超から２０ｐｐｍ未満、好ましくは０．０１ｐｐｍ超から１０ｐｐｍ未満、より好ましくは０．０１ｐｐｍ超から４．８ｐｐｍ未満のリンを提供するのに有効な量で存在する有機リン安定剤であって、前記有機リン安定剤は３００から２，０００ダルトンの分子量、および、１から１５ｗｔ％のリン含量を有する、有機リン安定剤と
を含み、
前記ポリエーテルイミド組成物の成形サンプルは１．５ｍｍの厚さでＵＬ ９４ Ｖ０等級を有する、ポリエーテルイミド組成物。 - 前記ポリエーテルイミド組成物の成形サンプルは、１．５ｍｍの厚さで、少なくとも０．９のＵＬ９４ Ｖ０試験の初回合格の確率を有する、好ましくは前記ポリエーテルイミド組成物の成形サンプルは、１．５ｍｍの厚さで、少なくとも０．９５のＵＬ９４ Ｖ０試験の初回合格の確率を有する、請求項１に記載のポリエーテルイミド組成物。
- 前記有機リン安定剤は、前記ポリエーテルイミド組成物の総重量に基づき、０．０４ｐｐｍ超から２０ｐｐｍ未満、好ましくは０．０４ｐｐｍ超から１０ｐｐｍ未満、より好ましくは０．０４ｐｐｍ超から４．８ｐｐｍ未満のリンを提供するのに有効な量で存在する、請求項１ないし２のいずれか一項以上に記載のポリエーテルイミド組成物。
- 前記有機リン安定剤は式
式中、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３の各々は独立して、置換もしくは非置換Ｃ１－４０アルキル、または置換もしくは非置換Ｃ６－３０アリールであり、ただし、任意で、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３の少なくとも２つが一緒になり置換もしくは非置換縮合ヘテロ脂肪族環を形成することを条件とする、請求項１ないし３のいずれか一項に記載のポリエーテルイミド組成物。 - 前記有機リン安定剤は、トリス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ホスファイト、トリス－（ノニルフェニル）ホスファイト、テトラキス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）［１，１’－ビフェニル］－４，４’－ジイルビス（ホスホナイト）、ビス（２，４－ジクミルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、ビス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ペントラエリスリトール（ｐｅｎｔｒａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ）ジホスファイト、２，２’，２”－ニトリロ［トリエチル－トリス［３，３’，５，５’－テトラ－ｔｅｒｔ－ブチル－１，１’－ビフェニル－２，２’－ジイル］］ホスファイト、または前記の少なくとも１つを含む組み合わせを含み、好ましくは、前記有機リン安定剤は、トリス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）を含む、請求項１ないし４のいずれか一項以上に記載のポリエーテルイミド組成物。
- 前記ポリエーテルイミドは、ゲル浸透クロマトグラフィーにより、ポリスチレン標準を使用して測定すると、１，０００ダルトンから５０，０００ダルトン、好ましくは４０，０００ダルトンから５０，０００ダルトン、より好ましくは４６，０００ダルトンから４８，０００ダルトンの重量平均分子量を有する、請求項１ないし５のいずれか一項以上に記載のポリエーテルイミド組成物。
- 前記ポリエーテルイミドは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８により３３７℃で、６．７キログラム重量を用いて測定すると、０．５から２．３グラム毎分、好ましくは１．５から２．３グラム毎分のメルトインデックスを有する、請求項１ないし６のいずれか一項以上に記載のポリエーテルイミド組成物。
- 前記ポリ（エーテルイミド）は下記式の構造単位を含み：
各Ｒは独立して置換もしくは非置換二価有機基であり、ならびに
Ｔは－Ｏ－または式－Ｏ－Ｚ－Ｏ－の基であり、ここで、前記－Ｏ－または前記－Ｏ－Ｚ－Ｏ－基の二価結合は３，３’、３，４’、４，３’、または４，４’位にあり、ならびにＺは、任意で１から６個のＣ１－８アルキル基、１から８個のハロゲン原子、または前記の少なくとも１つを含む組み合わせで置換された芳香族Ｃ６－２４単環もしくは多環部分である、請求項１ないし７のいずれか一項以上に記載のポリエーテルイミド組成物。 - Ｒは下記化学式１つ以上の二価基であり
Ｑ１は－Ｏ－、－Ｓ－、－Ｃ（Ｏ）－、－ＳＯ２－、－ＳＯ－、－Ｐ（Ｒａ）（＝Ｏ）－（式中、ＲａはＣ１－８アルキルまたはＣ６－１２アリールである）、－ＣｙＨ２ｙ－（式中、ｙは１から５の整数である）もしくはそのハロゲン化誘導体、または－（Ｃ６Ｈ１０）ｚ－（式中、ｚは１から４の整数である）、好ましくはｍ－フェニレン、ｐ－フェニレン、またはジアリーレンスルホンであり、ならびに
Ｚは２，２－（４－フェニレン）イソプロピリデンである、請求項１ないし８のいずれか一項以上に記載のポリエーテルイミド組成物。 - 前記ポリエーテルイミドは、１，０００ｐｐｍ未満、好ましくは５００ｐｐｍ未満、より好ましくは１００ｐｐｍ未満のヒドロキシル末端基量を有する、請求項１ないし９のいずれか一項以上に記載のポリエーテルイミド組成物。
- ４００から２，０００ダルトンの分子量を有するヒンダードフェノール熱安定剤をさらに含む、請求項１ないし１０のいずれか一項以上に記載のポリエーテルイミド組成物。
- 前記ポリエーテルイミドは前記組成物の総重量に基づき、９８ｗｔ％超または９９ｗｔ％超の量で存在する、請求項１ないし１１のいずれか一項以上に記載のポリエーテルイミド組成物。
- 前記ポリエーテルイミドは、前記組成物の総重量に基づき、９８ｗｔ％超、好ましくは９９ｗｔ％超の量で存在し、下記式の構造単位を含み：
式中、
Ｒはｍ－フェニレンであり、ＴはＯ－Ｚ－Ｏ－基であり、Ｚは２，２－（４－フェニレン）イソプロピリデンであり、
前記ポリエーテルイミドは無水フタル酸またはアニリンでエンドキャップされ、ゲル浸透クロマトグラフィーにより、ポリスチレン標準を使用して測定すると、４０，０００ダルトンから５０，０００ダルトンの重量平均分子量を有し、ならびに
前記有機リン安定剤は、トリス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ホスファイト、テトラキス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）［１，１’－ビフェニル］－４，４’－ジイルビス（ホスホナイト）、ビス（２，４－ジクミルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、またはそれらの組み合わせを含み、好ましくは、前記有機リン安定剤は、トリス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ホスファイトを含み、前記ポリエーテルイミド組成物の総重量に基づき、０．０４ｐｐｍ超から４．８ｐｐｍ未満のリンを提供するのに有効な量で存在する、請求項１ないし１２のいずれか一項以上に記載のポリエーテルイミド組成物。 - ポリエステルまたはポリカーボネートは前記ポリエーテルイミド組成物中に存在しない、請求項１ないし１３のいずれか一項以上に記載のポリエーテルイミド組成物。
- 前記組成物はヒンダードフェノール熱安定剤を含まない、請求項１ないし１４のいずれか一項以上に記載のポリエーテルイミド組成物。
- 請求項１ないし１５のいずれか一項以上に記載のポリエーテルイミド組成物を含む、熱可塑性組成物。
- 請求項１ないし１５のいずれか一項以上に記載のポリエーテルイミド組成物または請求項１６に記載の熱可塑性組成物を含む物品。
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