JP2023552530A - 組成物、その製造方法、およびそれから調製した物品 - Google Patents
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Abstract
特定の量のポリエーテルイミドまたはポリ(アリーレンエーテルスルホン)と、無機フィラーとを含む組成物が本明細書で記載される。組成物の成型サンプルは特性の有利な組み合わせを示すことができ、組成物は様々な物品において使用できる。組成物を製造する方法もまた記載される。
Description
本発明は、組成物、その製造方法、およびそれから調製した物品に関する。
(関連出願の相互参照)
本出願は、2020年12月2日に出願された欧州特許出願第20211295.9号(その内容はその全体が参照により本明細書に組み込まれる)の優先権および恩典を主張する。
本出願は、2020年12月2日に出願された欧州特許出願第20211295.9号(その内容はその全体が参照により本明細書に組み込まれる)の優先権および恩典を主張する。
熱可塑性ポリマー、例えば、ポリエーテルイミドおよびポリスルホンは、自動車部品から家電製品の幅広い用途のための物品および構成要素の製造において有用である。透明性および耐衝撃性などの有益な特性のために、ポリエーテルイミドおよびポリスルホンはまた、センサレンズ、光インターコネクタ、トランシーバ、光ガイド、カメラレンズ、眼鏡および安全ガラスレンズ、照明レンズ、例えば照明設備、懐中電灯およびランタンレンズ、ならびに自動車両ヘッドライトレンズおよびカバーとして、を含む光学応用において使用されてきた。多くの光学物品が高温環境において使用され、または、厳しい条件下で処理されなければならないので、材料は変形または変色なしで高温に耐える能力、および従来の成型プロセスを使用して処理される場合であっても良好な光学特性を維持する能力を有することが望ましい。今日まで、多くの光学レンズはガラスから製造されており、というのも、ポリマー材料は、特に、単一モードファイバ光コネクタにおける使用では、必要な寸法安定性を提供することができなかったからである。
よって、当技術分野においては、光学応用に特によく適した改善された組成物が継続的に必要である。低い熱膨張係数および高い赤外透過率を有するが、他の良好な物理的特性、例えば、引張特性、曲げ特性、および衝撃強度も維持する組成物を提供することが特に有利となるであろう。
組成物は、50重量パーセントから97重量パーセント、または55重量パーセントから95重量パーセントのポリエーテルイミドまたはポリ(アリーレンエーテルスルホン)と、3重量パーセントから50重量パーセントの、587ナノメートルの波長で決定すると1.60から1.68の屈折率を有し、ベーマイト、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、ウォラストナイト、またはそれらの組み合わせを含む、無機フィラーとを含み、重量パーセントは、組成物の総重量に基づき、および、組成物の成型サンプルは、下記の1つ以上を示す:UV/Vis分光法により決定すると、1mm厚さのサンプルについて、850nmから1100nmの範囲において50%を超える透過率、UV/Vis分光法により決定すると、1mm厚さのサンプルについて、1200nmから1330nmの範囲において40%を超える透過率、および、ASTM E831に従い決定すると、-40℃から85℃で6.5E-5 1/℃未満のフロー熱膨張係数、クロスフロー熱膨張係数、または両方。
組成物を製造する方法は、組成物の成分を溶融混合する工程、および、任意で、組成物を押し出す工程を含む。
組成物を含む物品もまた、記載される。
上記および他の特徴は下記詳細な説明により例示される。
本発明者らは、ポリエーテルイミド、ポリ(アリーレンエーテルスルホン)、またはそれらの組み合わせと、特定の無機フィラーとを含む組成物は特性の望ましい組み合わせを提供することができることを予想外に発見した。特に、ある比屈折率を有する無機フィラーは、ポリエーテルイミド、ポリ(アリーレンエーテルスルホン)、またはそれらの組み合わせと特定の量で混合されると、低い熱膨張係数(CTE)、高い赤外(IR)透過率、および良好な加工性を示す成型組成物を提供することができる。本明細書で記載される組成物は、様々な物品、特定的には、光学応用のための物品に特によく適し得る。
組成物は本開示の一態様である。組成物はポリエーテルイミド、ポリ(アリーレンエーテルスルホン)、またはそれらの組み合わせを含む。
一態様では、組成物はポリエーテルイミドを含む。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(1)の構造単位を含み、
式中、各Rは独立して同じか、または異なり、置換または非置換二価有機基、例えば置換または非置換C6-20芳香族炭化水素基、置換または非置換直鎖または分枝鎖C4-20アルキレン基、置換または非置換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。一態様では、Rは下記式(2)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)-であり、RaはC1-8アルキルまたはC6-12アリール、-CyH2y-(式中、yは1から5の整数である)また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。一態様では、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。一態様では、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モルパーセントはスルホン基を含み、他の態様ではR基はスルホン基を含まない。
さらに式(1)では、Tは-O-または式-O-Z-O-の基であり、-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、Zは1から6のC1-8アルキル基、1から8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により任意で置換された芳香族C6-24単環または多環部分であり、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(3)の基を含み、
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、各C6アリーレン基の架橋基およびヒドロキシ置換基は、C6アリーレン基上で、互いに対して、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有機架橋基は環状または非環状、芳香族または非芳香族とすることができ、ヘテロ原子、例えばハロゲン、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、またはリンをさらに含むことができる。C1-18有機基は、それに連結された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(3a)の二価基であり、
式中、Qは-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-P(Ra)(=O)-であり、Raは、C1-8アルキルまたはC6-12アリール、または-CyH2y-(yは1から5の整数である)また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。一態様では、ZはビスフェノールAに由来し、そのため、式(3a)中のQは2,2-イソプロピリデンである。
一態様では、式(1)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、Zは式(3a)の二価基である。または、Rはm-フェニレン、p-フェニレン、もしく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、Zは式(3a)の二価基であり、Qは2,2-イソプロピリデンである。そのような材料は、サビック(SABIC)から商標名ウルテム(ULTEM)で入手可能である。または、ポリエーテルイミドは、式(1)の追加の構造ポリエーテルイミド単位を含むコポリマーとすることができ、R基の少なくとも50モルパーセント(mol%)は、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、もしくは前記の少なくとも1つを含む組み合わせであり、残りのR基はp-フェニレン、m-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、および、Zは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部分であり、その一例がSABICから商標名エクステム(EXTEM)で市販されている。
一態様では、ポリエーテルイミドは、任意で、ポリエーテルイミド単位ではない追加の構造イミド単位、例えば式(4)のイミド単位を含むコポリマーであり、
式中、Rは式(1)で記載される通りであり、各Vは同じか、または異なり、置換または非置換C6-20芳香族炭化水素基、例えば、下記式の四価リンカーであり、
式中、Wは、単結合、-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、C1-18ヒドロカルビレン基、-P(Ra)(=O)-であり、RaはC1-8アルキルまたはC6-12アリール、または-CyH2y-(yは1から5の整数である)また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。これらの追加の構造イミド単位は好ましくは単位の総数の20mol%未満を占め、より好ましくは、単位の総数の0mol%から10mol%、または単位の総数の0から5mol%、または単位の総数の0mol%から2mol%の量で存在することができる。一態様では、追加のイミド単位はポリエーテルイミド中に存在しない。
ポリエーテルイミドは当業者に公知の方法のいずれかにより調製することができ、式(5)の芳香族ビス(エーテル無水物)またはその化学等価物の、式(6)の有機ジアミンとの反応が挙げられ、
式中、TおよびRは以上で記載される通り規定される。ポリエーテルイミドのコポリマーは、式(5)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。
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できる。
有機ジアミンの例としては、1,4-ブタンジアミン、1,5-ペンタンジアミン、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。前記化合物の任意の位置異性体が使用できる。前記のいずれかのC1-4アルキル化またはポリ(C1-4)アルキル化誘導体が使用でき、例えば、ポリメチル化1,6-ヘキサンジアミンである。これらの化合物の組み合わせもまた使用できる。一態様では、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。一態様では、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、またはそれらの組み合わせ、好ましくはm-フェニレンである。
ポリエーテルイミドは、米国材料試験協会(ASTM)D1238により、340℃から370℃で、6.7キログラム(kg)ウエイトを使用して測定すると、0.1グラム毎分(g/min)から10g/minのメルトインデックスを有することができる。一態様では、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、1,000グラム/モルから150,000グラム/モル(g/molまたはダルトン(Da))の重量平均分子量(Mw)を有する。一態様では、ポリエーテルイミドは10,000g/molから80,000g/molのMwを有する。そのようなポリエーテルイミドは典型的には、m-クレゾール中、25℃で測定すると、0.2デシリットル毎グラム(dl/g)を超える、より特定的には、0.35dl/gから0.7dl/gの固有粘度を有する。
一態様では、組成物はポリ(アリーレンエーテルスルホン)を含む。本明細書では、「ポリ(アリーレンエーテルスルホン)」という用語は式(7)の繰り返し単位を有するポリマーを示すことができ、
-Ar1-SO2-Ar2-O-
(7)
式中、各Ar1およびAr2は同じか、または異なり、式(8)の基であり、
式中、cは0または1であり、RaおよびRbは各々独立して、直鎖または分枝C1-10アルキル、直鎖または分枝C2-10アルケニル、直鎖または分枝C2-10アルキニル、C6-18アリール、C7-20アルキルアリール、C7-20アリールアルキル、C5-10シクロアルキル、C5-20シクロアルケニル、直鎖または分枝C1-10アルキルカルボニル、C6-18アリールカルボニル、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ハロゲン、C1-12アルコキシ、またはC1-12アルキルであり、ならびに、pおよびqは各々独立して0から4の整数である。pまたはqが4未満である場合、環の各炭素の原子価は水素により満たされることが理解されるであろう。同様に、式(8)では、Xaは2つのヒドロキシ置換芳香族基を連結させる架橋基であり、各C6アリーレン基の架橋基およびヒドロキシ置換基は、互いに対して、C6アリーレン基上でオルト、メタ、またはパラ(特定的にはパラ)に配置される。一態様では、架橋基Xaは単結合、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-、またはC1-18有機基である。C1-18有機架橋基は環状または非環状、芳香族または非芳香族とすることができ、ヘテロ原子、例えばハロゲン、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、またはリンをさらに含むことができる。C1-18有機基は、それに連結された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。一態様では、cは0または1であり、pおよびqは各々0であり、Xaはイソプロピリデンである。
-Ar1-SO2-Ar2-O-
(7)
式中、各Ar1およびAr2は同じか、または異なり、式(8)の基であり、
使用できる特定のポリ(アリーレンエーテルスルホン)としては、少なくとも85重量パーセントの式(8a)の単位を含むポリエーテルスルホン(「PES」または「PESU」としても知られている)、
または、少なくとも85重量パーセントの式(8b)の単位を含む、ポリフェニレンスルホン(「PPSU」またはポリフェニルスルホンとしても知られている)、
または、少なくとも85重量パーセントの式(8c)の単位を含む、ポリエーテルエーテルスルホン、
または、少なくとも85重量パーセントの式(8d)の単位を含む、ポリスルホン(しばしば「PSU」と呼ばれる)、
または、前記ポリ(アリーレンエーテルスルホン)の少なくとも1つを含む組み合わせが挙げられる。式(8a)、(8b)、(8c)、および(8d)の単位の少なくとも2つの型の組み合わせを含むコポリマーもまた使用できる。
ポリ(アリーレンエーテルスルホン)は直鎖または分枝とすることができ、ポリマー鎖に沿って1,000炭素原子あたり1以上、2以上、または5以上の分岐点を有する。一態様では、ポリ(アリーレンエーテルスルホン)は直鎖であり、ポリマー鎖に沿って1,000炭素原子あたり10以下、5以下、2以下、または1以下の分岐点を有する。一態様では、ポリ(アリーレンエーテルスルホン)は、175℃を超える、特定的には200℃から280℃、より特定的には、255℃から275℃のガラス転移温度(Tg)を有する。ポリ(アリーレンエーテルスルホン)はさらに、500g/molから100,000g/mol、特定的には1,000g/molから75,000g/mol、より特定的には1,500g/molから50,000g/mol、さらにより特定的には2,000g/molから25,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有することができる。
使用できる例示的なポリ(アリーレンエーテルスルホン)としては、ソルベイスペシャルティポリマーズ(Solvay Specialty Polymers)、クアドラント(Quadrant)EPP、セントロプラストセントロ(Centroplast Centro)、デュネオン(Duneon)、GEHRプラスチックス(GEHR Plastics)、ウエストレイクプラスチックス(Westlake Plastics)、ガードラケミカルズ(Gharda Chemicals)、住友化学(Sumitomo Chemial)、およびUJUニューマテリアル(株)(UJU New Materials Co.,Ltd)などの供給元から入手可能なものが挙げられる。ポリ(フェニルスルホン)の商用グレードとしては、商標名RADEL(商標)、UDEL(商標)、ULTRASON(商標)、GAFONE(商標)、およびPARYLS(商標)を有するものが挙げられる。ポリ(アリーレンエーテルスルホン)は、ソルベイアドバンストポリマー(Solvay Advanced Polymers) K.K.からVERADEL(商標)の商標で、BASF CorporationからULTRASON(商標)の商標で、住友化学(株)(Sumitomo Chemical Co.,Ltd)から、スミカエクセル(SUMIKAEXCEL)(商標)の商標で市販されている。
ポリフェニレンスルホンは市販されており、ビフェノールのジクロロジフェニルスルホンとの重縮合生成物が挙げられる。ポリフェニレンスルホンを調製するための方法は広く知られており、いくつかの好適なプロセスが当技術分野においてよく記載されてきた。2つの方法、炭酸塩法およびアルカリ金属水酸化物法が当業者に知られている。アルカリ金属水酸化物法では、二価フェノールの複アルカリ金属塩が、ジハロベンゼノイド化合物と、双極性、非プロトン溶媒の存在下、実質的に無水の条件下で接触させられる。炭酸塩法では、二価フェノールおよびジハロベンゼノイド化合物が、例えば、炭酸または重炭酸ナトリウムおよび第2のアルカリ金属炭酸塩または重炭酸塩と共に加熱され、この方法もまた当技術分野において、例えば、米国特許第4,176,222号において開示される。
ポリフェニレンスルホンの分子量は、適切な溶媒、例えば塩化メチレン、クロロホルム、N-メチルピロリドン、など中での還元粘度データにより示されるように、0.3dl/g以上、より特定的には、0.4dl/gとすることができ、典型的には、1.5dl/gを超えない。
ポリフェニレンスルホン重量平均分子量(Mw)は、ゲル浸透クロマトグラフィーにより、ASTM D5296を使用し、ポリスチレン標準を用いて測定すると、10,000g/molから100,000g/molとすることができる。一態様では、ポリフェニレンスルホン重量平均分子量は10,000g/molから80,000g/molとすることができる。ポリフェニレンスルホンは、示差走査熱量測定(DSC)を用いて決定すると、180℃から250℃のガラス転移温度(Tg)を有することができる。
一態様では、ポリエーテルイミド、ポリ(アリーレンエーテルスルホン)、またはそれらの組み合わせは、1ミリメートルカラーチップを使用してUV/Vis分光法により決定すると、850nmから1100nmおよび1200nmから1330nmで70%を超える透過率を有することができる。
ポリエーテルイミド、ポリ(アリーレンエーテルスルホン)、またはそれらの組み合わせは、組成物中に、組成物の総重量に基づき、50重量パーセントから97重量パーセントの量で存在することができる。この範囲内で、ポリエーテルイミド、ポリ(アリーレンエーテルスルホン)、またはそれらの組み合わせは55重量パーセントから95重量パーセント、または60重量パーセントから90重量パーセントの量で存在することができる。
ポリエーテルイミド、ポリ(アリーレンエーテルスルホン)、またはそれらの組み合わせに加えて、組成物は、無機フィラーをさらに含む。無機フィラーは587ナノメートルの波長で決定すると、1.60から1.68、または1.60から1.67、または1.60から1.66の屈折率を有する。無機フィラーは、ベーマイト、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、ウォラストナイト、または前記の少なくとも1つを含む組み合わせを含む。一態様では、無機フィラーはベーマイトを含む。前記無機フィラーは、任意で様々な表面改質を含み得る。一態様では、無機フィラーは表面改質を含まない。
無機フィラーは、レーザー光散乱により決定すると、1マイクロメータ未満の平均粒子サイズを有することができる。一態様では、無機フィラーは1マイクロメータ未満である平均粒子サイズ(D50)を有することができる。この範囲内で、無機フィラーは、0.95マイクロメータ未満、または0.75マイクロメータ未満、または0.5マイクロメータ未満である平均粒子サイズ(D50)を有することができる。同様に、この範囲内で、無機フィラーは、0.1マイクロメータ超、または0.25マイクロメータ超、または0.3マイクロメータ超、または0.5マイクロメータ超、または0.75マイクロメータ超である平均粒子サイズ(D50)を有することができる。例えば、無機フィラーは、0.1マイクロメータから1マイクロメータ、または0.25マイクロメータから1マイクロメータ、または0.3マイクロメータから1マイクロメータ、または0.5マイクロメータから1マイクロメータ、または0.75マイクロメータから1マイクロメータ、または0.1から0.95マイクロメータ、または0.25マイクロメータから0.95マイクロメータ、または0.3マイクロメータから0.95マイクロメータ、または0.5マイクロメータから0.95マイクロメータ、または0.75マイクロメータから0.95マイクロメータである平均粒子サイズ(D50)を有することができる。一態様では、無機フィラーは高いアスペクト比を有することができ、最長粒子寸法の平均長は1マイクロメータ未満とすることができる。
無機フィラーは、組成物中に、組成物の総重量に基づき、3重量パーセントから50重量パーセントの量で存在することができる。この範囲内で、無機フィラーは少なくとも5重量パーセント、または少なくとも8重量パーセント、または少なくとも10重量パーセント、または少なくとも15重量パーセント、または少なくとも20重量パーセントの量で存在することができる。同様に、この範囲内で、無機フィラーは最大で45重量パーセント、または最大で42重量パーセント、または最大で40重量パーセント、または最大で35重量パーセント、または最大で30重量パーセントの量で存在することができる。例えば、無機フィラーは5重量パーセントから45重量パーセント、または10重量パーセントから40重量パーセントの量で存在することができる。特定の態様では、無機フィラーはベーマイトを含むことができ、ベーマイトは5重量パーセントから45重量パーセントまたは10重量パーセントから40重量パーセントの量で存在することができる。
一態様では、組成物はポリエーテルイミド、ポリ(アリーレンエーテルスルホン)またはそれらの組み合わせと、無機フィラーとを含み、これから本質的に構成され、またはこれから構成される。一態様では、組成物は、本明細書で特定的には記載されていない、ポリエーテルイミド、ポリ(アリーレンエーテルスルホン)またはそれらの組み合わせおよび無機フィラー以外のいずれの成分も排除することができる。一態様では、組成物は、5重量パーセント未満、または1重量パーセント未満(組成物の総重量に基づく)の、ポリエーテルイミド、ポリ(アリーレンエーテルスルホン)またはそれらの組み合わせ以外の任意の熱可塑性ポリマーを含む。一態様では、組成物はポリエーテルイミド、ポリ(アリーレンエーテルスルホン)またはそれらの組み合わせ以外のいずれの熱可塑性ポリマーも排除する。組成物は任意で、ベーマイト、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、ウォラストナイト、またはそれらの組み合わせ以外のいずれの無機フィラーも排除することができる。
一態様では、組成物は、任意で、所望の特性を達成するために選択された1つ以上の添加物を含む添加組成物をさらに含むことができるが、ただし、添加物(複数可)はまた、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。添加組成物または個々の添加物は、組成物を形成するために成分を混合する間の好適な時間に混合することができる。添加組成物は、衝撃改質剤、流動改質剤、フィラー(例えば、微粒子ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ガラス、炭素、ミネラル、または金属)、補強剤(例えば、ガラス繊維)、抗酸化剤、熱安定剤、光安定剤、紫外(UV)光安定剤、UV吸収添加剤、可塑剤、潤滑剤、剥離剤(例えば、離型剤)、帯電防止剤、防曇剤、抗菌薬、着色剤(例えば、染料または顔料)、表面効果添加剤、放射線安定剤、難燃剤、防滴剤(例えば、PTFE被包スチレン-アクリロニトリルコポリマー(TSAN))、またはそれらの組み合わせを含むことができる。例えば、熱安定剤、離型剤、および紫外線安定剤の組み合わせが使用できる。一般に、添加物は有効であると一般に知られている量で使用される。例えば、添加組成物(任意の衝撃改質剤、フィラー、または補強剤以外)の総量は、各々、組成物の総重量に基づき、0.001wt%から10.0wt%、または0.01wt%から5wt%とすることができる。
一態様では、組成物は、抗酸化剤、熱安定剤、ヒドロ安定剤、UV安定剤、離型剤、または前記の少なくとも1つを含む組み合わせを含む添加組成物をさらに含むことができる。
組成物は、当技術分野で一般に知られている様々な方法により製造することができる。例えば、ポリエーテルイミド、ポリ(アリーレンエーテルスルホン)、またはそれらの組み合わせは無機フィラーと、例えば、高速ミキサにおいて、または、手練りによりブレンドすることができる。ブレンドは、ホッパーを介して2軸押出機のスロートに送り込むことができる。または、成分の少なくとも1つは、押出機にスロートで、または、サイドスタッファーを介して下流に直接送り込むことにより、または、所望のポリマーと共にマスターバッチに配合させ、押出機中に送り込むことにより、組成物に組み込むことができる。押出機は一般に、組成物を流動させるのに必要なものより高い温度で動作される。押出物は水浴中で急冷し、ペレット化することができる。そのように調製されたペレットは要望通り4分の1インチの長さ(すなわち、0.635センチメートル)以下とすることができる。そのようなペレットは、その後の成型、造形、または成形、例えば、圧縮成型、射出成型、などに使用できる。
組成物の成型サンプルは1つ以上の有利な特性を示すことができる。例えば、組成物の成型サンプルは、透過モードで動作するUV/Vis分光法により、400ナノメートルから2000ナノメートルの波長範囲にわたって4ナノメートル間隔で決定すると、1mmの厚さのサンプルについて、850ナノメートルから1100ナノメートルの範囲において50%を超える透過率を示すことができる。組成物の成型サンプルは、透過モードで動作するUV/Vis分光法により、400ナノメートルから2000ナノメートルの波長範囲にわたって4ナノメートル間隔で決定すると、1mmの厚さのサンプルについて、1200ナノメートルから1330ナノメートルの範囲において40%を超える、または50%を超える透過率を示すことができる。組成物の成型サンプルは、ASTM E831に従い決定すると、-40℃から85℃の間で、6.5E-5 1/℃未満、または5E-5 1/℃(例えば、5×10-5 1/℃)未満のフローまたはクロスフロー熱膨張係数を示すことができる。一態様では、組成物は前記特性の少なくとも1つ、好ましくは前記特性の少なくとも2つ、より好ましくは、前記特性の各々を示す。
組成物の成型サンプルは任意で、下記機械的特性の1つ以上をさらに示すことができる。例えば、組成物の成型サンプルは、ASTM D790に従って決定される、3600MPaを超える曲げ弾性率を示すことができる。組成物の成型サンプルは、ASTM D638に従って決定される、3700MPaを超える引張弾性率を示すことができる。組成物の成型サンプルは、ASTM D256に従って決定される、30J/mを超える、23℃でのノッチ付きアイゾッド衝撃強さを示すことができる。組成物の成型サンプルは、ASTM D256に従って決定される、300J/mを超える、-23℃でのノッチなしアイゾッド衝撃強さを示すことができる。一態様では、組成物は、前記機械的特性の少なくとも1つ、または前記機械的特性の少なくとも2つ、または前記機械的特性の少なくとも3つ、または前記機械的特性の各々を示すことができる。
特定の態様では、組成物は60重量パーセントから90重量パーセントのポリエーテルイミド(好ましくは、ポリエーテルイミドはビスフェノールAおよびm-フェニレンジアミンから誘導される繰り返し単位を含む)と、10重量パーセントから40重量パーセントの無機フィラー(好ましくは、無機フィラーはベーマイトである)と、0重量パーセントから10重量パーセント、好ましくは0重量パーセントから1重量パーセントの添加組成物とを含む。組成物は、UV/Vis分光法により決定すると、1mm厚さのサンプルについて、850nmから1100nmの範囲において70%を超える透過率、UV/Vis分光法により決定すると、1mmの厚さのサンプルについて、1200-1330ナノメートルの範囲において70%を超える透過率、および、ASTM E831に従い決定すると、-40℃から85℃の間で50μm/℃未満のフローまたはクロスフロー熱膨張係数の1つ以上を示すことができる。
別の特定の態様では、組成物は60重量パーセントから90重量パーセントのポリ(アリーレンエーテルスルホン)と、10重量パーセントから40重量パーセントの無機フィラー、好ましくはベーマイトと、0重量パーセントから10重量パーセント、または0重量パーセントから1重量パーセントの添加組成物とを含み、組成物の成型サンプルは下記の1つ以上を示し:UV/Vis分光法により決定すると、1mmの厚さのサンプルについて、850nmから1100nmの範囲において65%を超える透過率、UV/Vis分光法により決定すると、1mmの厚さのサンプルについて、1200nmから1330nmの範囲において75%を超える透過率、および、ASTM E831に従い決定すると、-40℃から85℃の間で50μm/℃未満のフローまたはクロスフロー熱膨張係数。
組成物を含む物品は本開示の別の態様を表す。物品は、例えば、上記組成物を成型、押出、または造形して物品にすることにより調製することができる。組成物は、有用な造形品に、様々な方法、例えば射出成型、押出加工、回転成型、ブロー成型および熱成形により成型することができる。例示的な物品はファイバ、フィルム、シート、パイプ、または成型部品の形態とすることができる。本明細書で記載される組成物の物理的特性は、例えば光学応用において使用するための透明な物品に特によく適している物品を提供することができる。そのような物品としては、光学物品、好ましくは光学レンズ、レンズアレイ、医療装置、電子および通信、建築および建設、センサ、アンテナ、電極、薄膜光学、薄膜基板、トランジスタおよびIR透明ディスプレイ装置における透明材料用途が挙げられる。一態様では、物品は、単一モード光ファイバコネクタのためのレンズとすることができる。
この開示は非限定的な下記実施例によりさらに説明される。
<実施例>
下記実施例のために使用される材料は表1において記載される。
下記実施例のために使用される材料は表1において記載される。
組成物を、東芝(Toshiba)TEM-37BS二軸スクリュー押出機上で、表2に示される配合プロファイルに従って組成物の成分を配合することにより調製した。
次いで、押出されたペレットをAxxiconツールを備えたファナック(Fanuc)S-2000i射出成型機を使用して、表3に示される射出成型プロファイルに従い、試験バーに成型した。
組成物の物理試験を下記試験標準に従い実施した。ノッチ付きおよびノッチなしアイゾッド衝撃強さをASTM D256に従い、5lbf/ftの振り子エネルギーを使用して決定した。引張特性をASTM D638に従い、50mm/minの試験速度を使用して決定した。曲げ特性をASTM D790に従い、1.27mm/minの試験速度を使用して決定した。赤外(IR)透過率を、1mmカラーチップのUV/Vis分析を使用して決定した。UV/Vis分析を、2ナノメートルのスリット幅を有するパーキンエルマー(Perkin Elmer)ラムダ(Lambda)750S分光計、および10センチメートル直径を有する積分球を使用して、実施した。フローおよびクロスフロー熱膨張係数(CTE)測定を、ASTM E831に従い、-40℃から85℃の範囲で、デュポン(DuPont)2940プローブを使用して、フィルムに0.05N張力を与え、58℃/分の加熱速度で実施した。
組成および対応する物理的特性が表4Aおよび4Bに示される。
比較例1はPEIのみの物理的特性を示す。表4Aからわかるように、このPEIは高いIR透過率(850nmで88%、および、1310nmで90%)を示すが、フローおよびクロスフローCTE(5.5E-5 1/℃)は比較的高い。
CTEを減少させるために、ベーマイトを実施例2-4においてフィラーとして添加した。表4は、ベーマイトを10%添加するだけで、フローCTEが5.5から4.62E-5 1/℃まで減少したが、1310nmでの透過率は85%を超えたままであったことを示す。フィラー添加量をさらに増加させると、フローCTEは、40%添加で3.78×10-5 1/℃までさらに減少するが、透過率は1310nmで68%と比較的高いままであったことが観察された。
表面処理ベーマイトもまた、組成物に添加し(実施例5-9)、その結果、同様に低いフローおよびクロスフローCTE値が得られ、高い添加量でも、より高いパーセント透過率が得られた。特に、実施例9は、表面処理ベーマイトの40%添加により、1310nmで80%を超える透過率が得られたことを示す。
炭酸カルシウム(実施例14および15)、硫酸バリウム(実施例10)およびウォラストナイト(実施例11)もまた、試験した。ベーマイトと同様に、フローおよびクロスフローCTEは、減少することが観察され、透過率は各フィラー型の20%添加で、1310nmで75%を超えたままであった。
実施例12-13は、望ましくは低いフローおよびクロスフローCTEおよび高いIR透過率を提供したポリスルホンおよびベーマイトフィラーを含む組成物を示す。実施例16-17および20-21はポリスルホンおよびウォラストナイトフィラーを含む組成物を示す。ベーマイトと同様に、低いフローおよびクロスフローCTEが観察され、透過率は20%添加で、1310nmで70%を超えた、および、30%フィラー添加で、1310nmで50%を超えたままであった。実施例18-19はポリスルホンおよび炭酸カルシウムフィラーを含む組成物を示し、低いフローおよびクロスフローCTEが観察され、透過率は20%添加で、1310nmで40%を超えたままであった。
この開示は、下記態様をさらに包含する。
態様1:50重量パーセントから97重量パーセント、または55重量パーセントから95重量パーセントのポリエーテルイミドまたはポリ(アリーレンエーテルスルホン)と、3重量パーセントから50重量パーセントの、587ナノメートルの波長で決定すると1.60から1.68の屈折率を有し、ベーマイト、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、ウォラストナイト、またはそれらの組み合わせを含む、無機フィラーと、を含む組成物であって、重量パーセントは、組成物の総重量に基づき、および、組成物の成型サンプルは、下記の1つ以上を示す、組成物:UV/Vis分光法により決定すると、1mm厚さのサンプルについて、850nmから1100nmの範囲において50%を超える透過率、UV/Vis分光法により決定すると、1mmの厚さのサンプルについて、1200nmから1330nmの範囲において40%を超える、または50%を超える透過率、および、ASTM E831に従い決定すると、-40℃から85℃の間で、6.55E-5 1/℃未満、または5E-5 1/℃未満のフロー熱膨張係数、クロスフロー熱膨張係数、または両方。
態様2:態様1の組成物であって、組成物の成型サンプルは、下記の1つ以上を示す、組成物:ASTM D790に従って決定される、3600MPaを超える曲げ弾性率、ASTM D638に従って決定される、3700MPaを超える引張弾性率、ASTM D256に従って決定される、30J/mを超える、23℃でのノッチ付きアイゾッド衝撃強さ、および、ASTM D256に従って決定される、300J/mを超える、-23℃でのノッチなしアイゾッド衝撃強さ。
態様3:態様1または2の組成物であって、ポリエーテルイミドを含む、組成物。
態様4:態様1から3のいずれかの組成物であって、ポリエーテルイミドは下記式の繰り返し単位を含み、
式中、Tは-O-または式-O-Z-O-の基であり、-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、Zは1から6のC1-8アルキル基、1から8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により任意で置換された芳香族C6-24単環または多環部分であり、および、Rは下記式の1つ以上の二価基であり、
式中、Q1は-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-P(Ra)(=O)-であり、RaはC1-8アルキルまたはC6-12アリール、-CyH2y-(式中、yは1から5の整数である)またはハロゲン化誘導体、または-(C6H10)z-(式中、zは1から4の整数である)である、組成物。
式中、Tは-O-または式-O-Z-O-の基であり、-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、Zは1から6のC1-8アルキル基、1から8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により任意で置換された芳香族C6-24単環または多環部分であり、および、Rは下記式の1つ以上の二価基であり、
式中、Q1は-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-P(Ra)(=O)-であり、RaはC1-8アルキルまたはC6-12アリール、-CyH2y-(式中、yは1から5の整数である)またはハロゲン化誘導体、または-(C6H10)z-(式中、zは1から4の整数である)である、組成物。
態様5:態様3の組成物であって、Tは-O-Z-O-であり、ZはビスフェノールAから誘導され、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、好ましくはm-フェニレンである、組成物。
態様6:態様1または2の組成物であって、ポリ(アリーレンエーテルスルホン)を含み、好ましくは、ポリ(アリーレンエーテルスルホン)はポリエーテルスルホン、ポリフェニルスルホン、またはそれらの組み合わせを含む、組成物。
態様7:態様1から6のいずれかの組成物であって、無機フィラーはベーマイトを、好ましくは5重量パーセントから45重量パーセント、または10重量パーセントから40重量パーセントの量で含む、組成物。
態様8:態様7の組成物であって、ベーマイトは1μm未満、好ましくは0.1μmから1μmの平均粒子サイズを有する、組成物。
態様9:態様1から8のいずれかの組成物であって、抗酸化剤、熱安定剤、ヒドロ安定剤、UV安定剤、離型剤、または前記の少なくとも1つを含む組み合わせを含む添加組成物をさらに含む、組成物。
態様10:態様1の組成物であって、60重量パーセントから90重量パーセントの、ビスフェノールAおよびm-フェニレンジアミンから誘導される繰り返し単位を含むポリエーテルイミドと、10重量パーセントから40重量パーセントの無機フィラー、好ましくはベーマイトと、0重量パーセントから10重量パーセント、または0重量パーセントから1重量パーセントの添加組成物とを含み、組成物の成型サンプルは下記の1つ以上を示す、組成物:UV/Vis分光法により決定すると、1mm厚さのサンプルについて、850nmから1100nmの範囲において70%を超える透過率、UV/Vis分光法により決定すると、1mm厚さのサンプルについて、1200nmから1330nmの範囲において70%を超える透過率、および、ASTM E831に従い決定すると、-40℃から85℃の間で、50 1/℃未満のフロー熱膨張係数、クロスフロー熱膨張係数、または両方。
態様11:態様1の組成物であって、60重量パーセントから90重量パーセントのポリ(アリーレンエーテルスルホン)と、10重量パーセントから40重量パーセントの無機フィラー、好ましくはベーマイトと、0重量パーセントから10重量パーセント、または0重量パーセントから1重量パーセントの添加組成物とを含み、組成物の成型サンプルは下記の1つ以上を示す、組成物:UV/Vis分光法により決定すると、1mm厚さのサンプルについて、850nmから1100nmの範囲において65%を超える透過率、UV/Vis分光法により決定すると、1mm厚さのサンプルについて、1200nmから1330nmの範囲において75%を超える透過率、および、ASTM E831に従い決定すると、-40℃から85℃の間で、50 1/℃未満のフロー熱膨張係数、クロスフロー熱膨張係数、または両方。
態様12:態様1から11のいずれかの組成物を製造する方法であって、組成物の成分を溶融混合する工程、および、任意で、組成物を押し出す工程を含む方法。
態様13:態様1から11のいずれかの組成物を含む物品。
態様14:態様13の物品であって、物品は光学物品、好ましくは光学レンズ、レンズアレイ、医療装置、電子および通信、建築および建設、センサ、アンテナ、電極、薄膜光学、薄膜基板、トランジスタおよびIR透明ディスプレイ装置における透明材料用途である、物品。
組成物、方法、および物品は、選択的に、本明細書で開示される任意の適切な材料、工程、または構成要素を含み、これから構成され、またはこれから本質的に構成され得る。組成物、方法、および物品は、加えて、またはその代わりに、組成物、方法、および物品の機能または目的の達成に別段必要とされない、任意の材料(または種)、工程、または構成要素を欠く、または実質的に含まないように策定することができる。
本明細書で開示される全ての範囲は終点を含み、終点は独立して、互いに組み合わせ可能である。「組み合わせ」はブレンド、混合物、合金、反応生成物、などを含む。「第1の」、「第2の」などという用語は順序、量、または重要性を示さず、むしろ、1つの要素を別の要素と識別するために使用される。「1つの(a、an)」または「その(the)」という用語は量の制限を示さず、本明細書で別記されない限り、または、文脈により明確に否定されない限り、単数形および複数形の両方を包含すると解釈されるべきである。「または」は、別段の明確な規定がない限り、「および/または」を意味する。明細書を通して、「一態様」への言及は、態様との関連で記載される特定の要素が、本明細書で記載される少なくとも1つの態様に含まれ、他の態様では存在しても、しなくてもよいことを意味する。「それらの組み合わせ」という用語は、本明細書では、列挙された要素の1つ以上を含み、限定されておらず、指名されていない1つ以上の同様の要素の存在が可能である。加えて、記載される要素は様々な態様において任意の好適な様式で組み合わせることができることが理解されるべきである。
本明細書で反対のことが特定されない限り、全ての試験標準は本出願の出願日、または、優先権が主張されている場合、試験標準が現れる最先の優先権出願の出願日の時点で効力のある最新の標準である。
別に規定されない限り、本明細書で使用される技術および科学用語は、本出願が属する分野の当業者により普通に理解されるものと同じ意味を有する。引用される全ての特許、特許出願、および他の参考文献は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。しかしながら、本出願内の用語が、組み込まれる参考文献内の用語と矛盾または対立する場合、本出願の用語が、組み込まれる参考文献の対立する用語に優先する。
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」という用語は、それだけで使用されるか、または、別の用語の接頭辞、添え字、もしくは断片として使用されるかに関係なく、炭素および水素のみを含有する残基を示す。残基は脂肪族もしくは芳香族、直鎖、環状、二環式、分枝、飽和、または不飽和とすることができる。それはまた、脂肪族、芳香族、直鎖、環状、二環式、分枝、飽和、および不飽和炭化水素部分の組み合わせを含有することができる。しかしながら、ヒドロカルビル残基が置換されたと記載される場合、それは、置換残基の炭素および水素メンバーに加えて任意で、ヘテロ原子を含有してもよい。よって、置換されたと特定的に記載される場合、ヒドロカルビル残基はまた、1つ以上のカルボニル基、アミノ基、ヒドロキシル基、などを含有することができ、または、ヒドロカルビル残基の骨格内にヘテロ原子を含有することができる。「アルキル」という用語は、分枝または直鎖、飽和脂肪族炭化水素基、例えば、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、s-ペンチル、ならびにn-およびs-ヘキシルを意味する。「アルケニル」は、少なくとも1つの炭素-炭素二重結合を有する直鎖または分枝鎖一価炭化水素基を意味する(例えば、エテニル(-HC=CH2))。「アルコキシ」は酸素を介して連結されるアルキル基(すなわち、アルキル-O-)、例えばメトキシ、エトキシ、およびsec-ブチルオキシ基を意味する。「アルキレン」は、直鎖または分枝鎖、飽和、二価脂肪族炭化水素基を意味する(例えば、メチレン(-CH2-)または、プロピレン(-(CH2)3-))。「シクロアルキレン」は、二価環状アルキレン基、-CnH2n-xを意味し、式中、xは環化(複数可)にとって代わられる水素の数である。「シクロアルケニル」は1つ以上の環および環内の1つ以上の炭素-炭素二重結合を有する一価基を意味し、全ての環員は炭素である(例えば、シクロペンチルおよびシクロヘキシル)。「アリール」は、特定の数の炭素原子を含む芳香族炭化水素基、例えばフェニル、トロポン、インダニル、またはナフチルを意味する。「アリーレン」は二価アリール基を意味する。「アルキルアリーレン」はアルキル基で置換されたアリーレン基を意味する。「アリールアルキレン」はアリール基で置換されたアルキレン基を意味する(例えば、ベンジル)。接頭辞「ハロ」は、フルオロ、クロロ、ブロモ、またはヨード置換基の1つ以上を含む基または化合物を意味する。異なるハロ原子(例えば、ブロモおよびフルオロ)の組み合わせ、またはクロロ原子のみが存在することができる。接頭辞「ヘテロ」は、化合物または基がヘテロ原子である少なくとも1つの環員(例えば、1、2、または3つのヘテロ原子(複数可))を含むことを意味し、ヘテロ原子(複数可)は各々、独立してN、O、S、Si、またはPである。「置換された」は、化合物または基が、水素の代わりに、各々、独立して、C1-9アルコキシ、C1-9ハロアルコキシ、ニトロ(-NO2)、シアノ(-CN)、C1-6アルキルスルホニル(-S(=O)2-アルキル)、C6-12アリールスルホニル(-S(=O)2-アリール)、チオール(-SH)、チオシアノ(-SCN)、トシル(CH3C6H4SO2-)、C3-12シクロアルキル、C2-12アルケニル、C5-12シクロアルケニル、C6-12アリール、C7-13アリールアルキレン、C4-12ヘテロシクロアルキル、およびC3-12ヘテロアリールとすることができる少なくとも1つ(例えば、1、2、3、または4つ)の置換基で置換されたことを意味し、ただし、置換された原子の標準原子価を超えないことを条件とする。基内で示される炭素原子の数はいずれの置換基も除外する。例えば、-CH2CH2CN基はニトリルで置換されたC2アルキル基である。
特定の態様について記載してきたが、現在のところ、予期されない、または、予期され得ない代替、改変、変更、改善および実質的な等価物について、出願人または当業者は、思い着くことができる。したがって、出願された、補正される可能性のある添付の特許請求の範囲は、そのような代替、改変、変更、改善および実質的な等価物を全て包含することが意図される。
Claims (14)
- 50重量パーセントから97重量パーセント、または55重量パーセントから95重量パーセントのポリエーテルイミドまたはポリ(アリーレンエーテルスルホン)と、
3重量パーセントから50重量パーセントの無機フィラーであって、587ナノメートルの波長で決定すると1.60から1.68の屈折率を有し、ベーマイト、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、ウォラストナイト、またはそれらの組み合わせを含む、無機フィラーと、
を含む、組成物であって、
重量パーセントは、前記組成物の総重量に基づき、および、
前記組成物の成型サンプルは、下記の1つ以上を示す、組成物:
UV/Vis分光法により決定すると、1mm厚さのサンプルについて、850nmから1100nmの範囲において50%を超える透過率、
UV/Vis分光法により決定すると、1mmの厚さのサンプルについて、1200nmから1330nmの範囲において40%を超える、または50%を超える透過率、および、
ASTM E831に従い決定すると、-40℃から85℃の間で、6.5E-5 1/℃、または5E-5 1/℃未満のフロー熱膨張係数、クロスフロー熱膨張係数、または両方。 - 前記組成物の成型サンプルは、下記の1つ以上を示す、請求項1に記載の組成物:
ASTM D790に従って決定される、3600MPaを超える曲げ弾性率、
ASTM D638に従って決定される、3700MPaを超える引張弾性率、
ASTM D256に従って決定される、30J/mを超える、23℃でのノッチ付きアイゾッド衝撃強さ、および、
ASTM D256に従って決定される、300J/mを超える、-23℃でのノッチなしアイゾッド衝撃強さ。 - 前記組成物は前記ポリエーテルイミドを含む、請求項1または2に記載の組成物。
- 前記ポリエーテルイミドは下記式の繰り返し単位を含み、
Tは-O-または式-O-Z-O-の基であり、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、Zは1から6のC1-8アルキル基、1から8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により任意で置換された芳香族C6-24単環または多環部分であり、および、
Rは下記式の1つ以上の二価基であり、
- Tは-O-Z-O-であり、ZはビスフェノールAから誘導され、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、好ましくはm-フェニレンである、請求項3に記載の組成物。
- 前記組成物は前記ポリ(アリーレンエーテルスルホン)を含み、好ましくは、前記ポリ(アリーレンエーテルスルホン)はポリエーテルスルホン、ポリフェニルスルホン、またはそれらの組み合わせを含む、請求項1または2に記載の組成物。
- 前記無機フィラーはベーマイトを、好ましくは5重量パーセントから45重量パーセント、または10重量パーセントから40重量パーセントの量で含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記ベーマイトは1μm未満、好ましくは0.1μmから1μmの平均粒子サイズを有する、請求項7に記載の組成物。
- 抗酸化剤、熱安定剤、ヒドロ安定剤、UV安定剤、離型剤、または前記の少なくとも1つを含む組み合わせを含む添加組成物をさらに含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の組成物。
- 60重量パーセントから90重量パーセントの、ビスフェノールAおよびm-フェニレンジアミンから誘導される繰り返し単位を含む前記ポリエーテルイミドと、
10重量パーセントから40重量パーセントの前記無機フィラー、好ましくはベーマイトと、
0重量パーセントから10重量パーセント、または0重量パーセントから1重量パーセントの添加組成物と、
を含む、請求項1に記載の組成物であって、
前記組成物の前記成型サンプルは下記の1つ以上を示す、組成物:
UV/Vis分光法により決定すると、1mm厚さのサンプルについて、850nmから1100nmの範囲において70%を超える透過率、
UV/Vis分光法により決定すると、1mm厚さのサンプルについて、1200nmから1330nmの範囲において70%を超える透過率、および、
ASTM E831に従い決定すると、-40℃から85℃の間で、50 1/℃未満のフロー熱膨張係数、クロスフロー熱膨張係数、または両方。 - 60重量パーセントから90重量パーセントの前記ポリ(アリーレンエーテルスルホン)と、
10重量パーセントから40重量パーセントの前記無機フィラー、好ましくはベーマイトと、
0重量パーセントから10重量パーセント、または0重量パーセントから1重量パーセントの添加組成物と、
を含む、請求項1に記載の組成物であって、
前記組成物の前記成型サンプルは下記の1つ以上を示す、組成物:
UV/Vis分光法により決定すると、1mm厚さのサンプルについて、850nmから1100nmの範囲において65%を超える透過率、
UV/Vis分光法により決定すると、1mm厚さのサンプルについて、1200nmから1330nmの範囲において75%を超える透過率、および、
ASTM E831に従い決定すると、-40℃から85℃の間で、50 1/℃未満のフロー熱膨張係数、クロスフロー熱膨張係数、または両方。 - 請求項1から11のいずれか一項に記載の組成物を製造する方法であって、前記組成物の前記成分を溶融混合する工程、および、任意で、前記組成物を押し出す工程を含む、方法。
- 請求項1から11のいずれか一項に記載の組成物を含む物品。
- 前記物品は光学物品、好ましくは光学レンズ、レンズアレイ、医療装置、電子および通信、建築および建設、センサ、アンテナ、電極、薄膜光学、薄膜基板、トランジスタおよびIR透明ディスプレイ装置における透明材料用途である、請求項13に記載の物品。
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