JP3217782B2 - ホスファイトを含むポリエステル/ポリカーボネートブレンド - Google Patents
ホスファイトを含むポリエステル/ポリカーボネートブレンドInfo
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Description
リエステル/ポリカーボネートブレンドに関する。これ
らのブレンドは、射出成形プロセスの間における予想外
の熱安定性を示しかつスプレー形成傾向の予想外の減少
を示す。
温に曝されるおそれがある。成形品の機械的性質及び靱
性の多くはポリマーの分子量に依存するので、ポリマー
は溶融加工の間において優れた溶融安定性または分子量
の保持性を有することが望ましい。ポリカーボネート
は、射出成形時に分子量の比較的高い保持性を示すポリ
マーの1種である。ポリエステル、コポリエステル及び
それらのブレンドの加工の間において高分子量を保持す
る公知方法は、選択された酸化防止剤(その1つは通
常、ホスファイトである)を配合物中へブレンドするこ
とである。
日)は、本質的に(a)ビスフェノール−Aから誘導さ
れた非ハロゲン化芳香族ポリカーボネート及び(b)1,
4−シクロヘキサンジメタノール及びイソフタル酸とテ
レフタル酸との混合物から誘導された非晶質ポリエステ
ルからなるポリエステル成分を含む相溶性組成物を記載
している。
日)は芳香族ポリカーボネートと、1,4−シクロヘキサ
ンジメタノール及びエチレングリコールを各々、1:4〜
4:1のモル比で含んでなるグリコール部分ならびにテレ
フタル酸、イソフタル酸及びそれらの混合物から選ばれ
た芳香族ジカルボン酸を含んでなる酸部分から誘導され
たコポリエステルとのブレンドを含む熱可塑性組成物を
記載している。
日)は、芳香族ポリカーボネートならびに1,4−シクロ
ヘキサンジメタノール及びイソフタル酸とテレフタル酸
との混合物から誘導された熱可塑性ポリエステルを含む
成形品を記載している。
(1988年11月21日)は、芳香族ポリカーボネートと耐黄
変有効量のある種のホスファイトとの混合物を記載して
いる。
剤の添加を含むが;それらは脂肪族ホスファイト化合物
と芳香族ホスファイト化合物との組合せの使用及びそれ
による予想外の利点を開示していない。
ジカルボン酸(但し、該芳香族ジカルボン酸の芳香族部
分は炭素数が6〜20であり且つ該脂肪族または脂環族ジ
カルボン酸の脂肪族または脂環族部分は炭素数が3〜20
である)からの反復単位、及び 炭素数2〜20の少なくとも1種の脂肪族グリコールか
らの反復単位 を含んでなるポリエステルまたはコポリエステル10〜90
重量%; (b)4,4−イソプロピリデンジフェノール(ビスフェ
ノールA)の芳香族ポリカーボネート90〜10重量%;な
らびに (c)脂肪族ホスファイト化合物と芳香族ホスファイト
化合物との組合せ0.1〜2重量% を含んでなる。
安定性及びスプレー形成傾向の予想外の減少を示す点で
有利である。この組成物は、比較的良好な耐薬品性及び
耐応力亀裂性、γ線による滅菌に対する比較的良好な抵
抗性及びポリカーボネート単独の使用によって与えられ
るよりも改良された加工性を必要とする射出成形用に有
用である。この組成物は、長時間高温に曝された場合に
おける改良された溶融安定性及び分子量の保持性のため
に特に有用である。
物との組合せが、ポリカーボネートとのポリエステルま
たはコポリエステルブレンドへの添加時にブレンドの熱
溶融安定性及びスプレー傾向において予想外の非自明的
な改良を示すことを見出した。
ジカルボン酸(該芳香族ジカルボン酸の芳香族部分は炭
素数が6〜20であり且つ該脂肪族または脂環族ジカルボ
ン酸の脂肪族または脂環族部分は炭素数が3〜20であ
る)からの反復単位、及び 炭素数2〜20の少なくとも1種の脂肪族グリコールか
らの反復単位 を含んでなるポリエステルまたはコポリエステル10〜90
重量%; (b)4,4−イソプロピリデンジフェノール(ビスフェ
ノールA)の芳香族ポリカーボネート90〜10重量%;な
らびに (c)脂肪族及び芳香族ホスファイト化合物の組合せ0.
1〜2重量% を含んでなる。
ルのジカルボン酸部分は、3〜20個の炭素原子を含むこ
とができ、芳香族、脂肪族もしくは脂環族ジカルボン酸
またはこれらのジカルボン酸の組合せの単位からなるこ
とができる。有用な脂肪族ジカルボン酸の例は、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、ドデカンジ二
酸、1,4−、1,5−及び2,6−デカヒドロナフタレンジカ
ルボン酸、ならびにシス−またはトランス−1,4−シク
ロヘキサンジカルボン酸である。有用な芳香族ジカルボ
ン酸の例は、テレフタル酸、イソフタル酸、4,4′−ビ
フェニルジカルボン酸、トランス3,3′−及びトランス
−4,4−スチルベンジカルボン酸、4,4′−ジベンジルジ
カルボン酸、1,4−、1,5−、2,3−、2,6−及び2,7−ナ
フタレンジカルボン酸である。好ましいジカルボン酸は
テレフタル酸及びイソフタル酸またはそれらの混合物で
ある。
ルのグリコール部分は、炭素数2〜20、好ましくは炭素
数2〜8の脂肪族グリコールからなることができる。有
用なグリコールの例は、エチレングリコール、1,2−プ
ロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブ
タンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサン
ジオール、1,2−、1,3−、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及び2,2,4,4−テトラ
メチル−1,3−シクロブタンジオールである。好ましい
グリコールは、1,4−シクロヘキサンジメタノール、エ
チレングリコールまたはそれらの混合物である。
レフタレート)またはポリ(1,4−シクロヘキシレンジ
メチレンテレフタレート)からの反復単位を含んでな
る。
イソフタル酸またはそれらの混合物及び1,4−シクロヘ
キサンジメタノールからの反復単位を含んでなる。
酸及び1,4−シクロヘキサンジメタノール、エチレング
リコールまたはそれらの混合物からの反復単位を含んで
なる。
用の重縮合法によって、たとえば、米国特許第2,901,46
6号(1959年8月25日)に記載された方法によって製造
する。これらの方法は、酸とグリコールとの直接縮合ま
たは低級アルキルエステルを用いたエステル交換を含
む。
レント粘度は、フェノール60重量%及びテトラクロロエ
タン40重量%からなる溶媒混合物中で25℃において0.4
〜1.0dl/gであることができ、好ましい範囲は0.6〜0.8d
l/gである。
ソプロピリデンジフェノールのポリカーボネートからな
り、塩化メチレン中で25℃において測定した場合に1.1
〜1.5の相対粘度を有する。本発明のポリカーボネート
部分は溶融液中で、溶液中で、または公知の界面重合技
術によって製造する。このようなポリカーボネートの多
くは市販されており、通常は、ビスフェノール−Aとホ
スゲンまたは炭酸ジブチルもしくは炭酸ジフェニルなど
とを反応させることによって製造される。
常用の溶融加工技術によって製造できる。たとえば、ポ
リエステルのペレットはポリカーボネートのペレットと
混合し、次いで、一軸スクリュー押出機または二軸スク
リュー押出機中で溶融ブレンドして均質混合物を形成す
ることができる。
対芳香族ホスファイトの重量比1:4〜4:1で存在する。用
語「ホスファイト」はモノホスファイト、ジホスファイ
ト及び他のポリホスファイトを含むことを意味する。
表すことができる: 〔式中、R1,R2及びR3の少なくとも1つがアリール基で
ある〕。
表すことができる: 〔式中、R4,R5及びR6は全て、脂肪族基である〕。
〜18、より好ましくは炭素数1〜8の直鎖または分枝鎖
アルキルによって置換されたフェニルを含んでなる。
は炭素数1〜18の直鎖または分枝鎖アルキルを含んでな
る。
挙げられるが、それらに限定されない:メチル、エチ
ル、プロピル、イソプロピル、ペンチル、ヘキシル、イ
ソヘキシル、アリル、イソノニル、t−ブチル、ラウリ
ル及びステアリル。
記構造: を有するGeneral Electric Specialty Chemicals Compa
nyの製品、Ultranox(商標)626、下記構造: を有するGeneral Electric Specialty Chemicals Compa
ny製の芳香族ホスファイト、及びIrgafos(商標)168、
下記構造: を有するCiba−Geigy Corp.製の芳香族ホスファイトが
挙げられる。本発明において有用な芳香族ホスファイト
化合物の別の例はUltranox 633,General Electric Spec
ialty Chemicals Company開発化合物である。
618及びWeston TSPであり、両方ともGeneral Electric
Specialty Chemicals Company製である。
着色剤、離型剤、UV安定剤、充填剤及び耐衝撃性改良剤
を含むことができる。耐衝撃性改良剤は全組成物の0.1
〜25重量%の常用量で、好ましくは全組成物の0.1〜10
重量%の量で本発明の組成物に添加できる。本発明にお
いて有用な、公知の代表的な市販の耐衝撃性改良剤の例
としては以下のものが挙げられるが、これらに限定され
るものではない。
ロックコポリマー耐衝撃性改良剤、及び種々のアクリル
コア/シェル型耐衝撃性改良剤。
ある。強化材としては、炭素フィラメント、シリケー
ト、マイカ、クレー、タルク、二酸化チタン、ウォラス
トナイト(Wollastonite)、ガラスフレーク、ガラスビ
ーズ及び繊維、ならびにポリマー繊維それらの組合せを
挙げることができる。
ント、ガラスとタルクとの混合物、ガラスとマイカとの
混合物、ならびにガラスとポリマー繊維との混合物を使
用するのがさらに好ましい。
/100mlの濃度で60/40(wt/wt)フェノール/テトラクロ
ロエタン中で測定する。ポリカーボネートはこの溶媒系
によって分解されるので、ビスフェノール−Aポリカー
ボネートの相対粘度は25℃において塩化メチレンからな
る溶媒100ml当りポリマー0.5gを用いて測定する。
よって説明できるが、これらの例は単に説明の目的のた
めに記載するのであって、特に断わらない限り、本発明
の範囲を限定するものではないことを理解されたい。出
発原料は特に断わらない限り、市販のものである。全て
の百分率は特に断わらない限り、重量基準である。
は以下の通りである。
より市販のポリ(1,4−シクロヘキシレンジメチレンテ
レフタレート)PCT3879 ポリカーボネート:Makrolon 2608(Mobay Chemical C
orp.の市販のポリカーボネート) 例 1 ポリ(1,4−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレ
ート)(PCT)とビスフェノール−Aポリカーボネート
とのブレンド(ブレンド比50:50)を、300℃において運
転されるブラベンダー(商標)一軸スクリュー押出機を
用いて、引用した種々のホスファイト化合物の組合せと
共に配合した。次いで、ペレット化サンプルを90℃にお
いて真空下で16時間乾燥した。次に、乾燥したサンプル
をティニアス−オルセン(Tinius−Olsen)メルトイン
デックサーを用いて300℃に加熱し、サンプルを5分間
隔で取り除いた。各時間間隔において押出されたサンプ
ルを次に、溶媒抽出に供し、ブレンドからポリエステル
成分を分離する。各時間間隔で抽出されたポリエステル
を含む溶液について、サイズ排除クロマトグラフィー
(SEC)を用いて、平均分子量と共に分子量分布(MWD)
を測定することによって特性を決定した。これらのデー
タを表1に示す。300℃において15分後の重量平均分子
量(Mw)の変化百分率を各サンプルに関して表2に示
す。これらのデータから、脂肪族ホスファイトと少なく
とも1種の芳香族ホスファイトとからなる安定剤の組合
せは試験の間におけるブレンド中のPCT分子量の減少を
制御する点でより有効であることが明白である。
ル1〜6(全て合計0.6重量%の安定剤を含む)からの
データを比較することによって評価できる。各安定剤単
独(サンプル3,4及び5)を0.6重量%を用いると、26〜
35%の分子量の減少を生じ、それは望ましくない。サン
プル1,2及び6は総量0.6重量%の脂肪族ホスファイトと
芳香族ホスファイトとの混合物の効果を示す。意外に
も、分子量の減少はこれらの混合物に関してははるかに
少なく、わずか7%である。表2にはまた、総量わずか
0.3%の混合安定剤組成物の例(サンプル7)も示す。
意外にも、0.3%のレベルの安定剤の組合せは、0.6%の
量の個々の安定剤のいずれかによって達成できるのと同
等であるかまたはそれより優れた安定性を提供する。
ンド、コア−シェルアクリル耐衝撃性改良剤、非亜燐酸
基材酸化防止剤、UV吸収剤、離型剤ならびにブレンドを
着色するための種々の染料及び顔料を40mm二軸スクリュ
ー押出機で配合した。組成物が任意の1種のホスファイ
ト0.6%、任意の2種のホスファイト各々0.3%、3種の
ホスファイト全て各々0.2%及び中間の組合せを含むよ
うに、ホスファイト安定剤パッケージ中でウェストン
(Weston)619、ウルトラノックス(Ultranox)626及び
イルガフォス(Irgafos)168を含むブレンドを製造し
た。配合後、溶融ブレンドをToyo 13 oz,射出成形機で
以下の操作条件を用いて成形のために230゜F(110℃)
において乾燥させた: これらの条件を用いて625〜630゜F(329〜332℃)の
溶融温度を達成した。これらの条件において成形したプ
ラック(10.16×10.16cm)をスプレーについて判定し
た。スプレーは、ポリマーブレンドからのガスの発生に
よって引き起こされ得るたてすじ及び気孔のような成形
品中の欠陥として現れる。スプレーは、プラック表現に
たてすじとして現れるスプレー無し〜極わずかなスプレ
ー〜軽いスプレーから、成形プラックが粗く且つ発泡し
た外観を有する極めてひどいスプレーまでの範囲の一連
のサンプル中に見い出された。
ston)619 0.1%及びウルトラノックス(Ultranox)626
0.1%;イルガフォス(Irgafos)168、ウェストン(We
ston)619及びウルトラノックス(Ultranox)626各0.2
%;ならびにイルガフォス(Irgafos)168及びウェスト
ン(Weston)619各0.3%とのブレンドは、列挙した順に
最も少ないスプレーを示した。ウェストン(Weston)61
9またはイルガフォス(Irgafos)168のいずれかを単独
で0.6%含むブレンドは、これよりはるかに多くのスプ
レーを示した。イルガフォス(Irgafos)168、ウェスト
ン(Weston)619及びウルトラノックス(Ultranox)626
を各0.1%使用する意外は成分を全て含むブレンドも調
製した。このブレンドは同一条件において成形した場合
にスプレーを示さないことが判明した(表3)。
貫した溶融温度を達成するために、成形機の中心加熱帯
温度設定を、成形品の2番目のセットに関して600゜F
(315.56℃)に上昇させた。この温度において成形され
たプラックの試験は、イルガフォス(Irgafos)168 0.4
%、ウルトラノックス(Ultranox)626 0.1%及びウェ
ストン(Weston)619 0.1%または3種のホスファイト
各0.1%を含むブレンドがほとんどまたは全くスプレー
を有さないことを示した。唯一のホスファイトとしてウ
ルトラノックス(Ultranox)626を0.6%含むブレンドは
特に、これよりはるかに多くのスプレーを有していた。
これらの結果は、脂肪族ホスファイトと芳香族ホスファ
イトとの組合せが成形の間においてスプレーの防止に対
して有する相乗作用を証明する。
コール及び1,4−シクロヘキサンジメタノールとの反復
単位からなるコポリエステルをPCTの代わりに用いた同
様なブレンド中にイルガフォス(Irgafos)168、ウェス
トン(Weston)619及びウルトラノックス(Ultranox)6
26を各0.2%用いて同様な溶融温度において形成した時
に見られる。
述したが、本発明の精神及び範囲内において変更及び修
正が可能なことを理解されたい。さらに、前記の全ての
特許、特許出願(公告または未公告、外国または国
内)、参考文献または他の刊行物を、発明の実施に関連
した全ての開示のために、その引用によって本明細書中
に取り入れる。
Claims (15)
- 【請求項1】(a)少なくとも1種の芳香族、脂肪族、
または脂環族ジカルボン酸(該芳香族ジカルボン酸の芳
香族部分は炭素数が6〜20であり且つ該脂肪族または脂
環族ジカルボン酸の脂肪酸または脂環族部分は炭素数が
3〜20である)からの反復単位、及び 炭素数2〜20の少なくとも1種の脂肪族グリコールから
の反復単位 を含んでなるポリエステルまたはコポリエステル10〜90
重量%; (b)4,4−イソプロピリデンジフェノール(ビスフェ
ノールA)の芳香族ポリカーボネート90〜10重量%;な
らびに (c)脂肪族ホスファイトと及び芳香族ホスファイト化
合物との組合せ0.1〜2重量% を含んでなる熱可塑性成形用組成物。 - 【請求項2】前記グリコールが炭素数2〜8である請求
の範囲第1項の組成物。 - 【請求項3】前記ホスファイト化合物が重量比1:4〜4:1
の脂肪族ホスファイト対芳香族ホスファイトを含んでな
る請求の範囲第1項の組成物。 - 【請求項4】前記ポリエステルがポリ(エチレンテレフ
タレート)またはポリ(1,4−シクロヘキシレンジメチ
レンテレフタレート)からの反復単位を含んでなる請求
の範囲第1項の組成物。 - 【請求項5】前記コポリエステルがテレフタル酸、イソ
フタル酸またはそれらの混合物及び1,4−シクロヘキサ
ンジメタノールからの反復単位を含んでなる請求の範囲
第1項の組成物。 - 【請求項6】前記コポリエステルがテレフタル酸及び1,
4−シクロヘキサンジメタノール、エチレングリコール
またはそれらの混合物からの反復単位を含んでなる請求
の範囲第1項の組成物。 - 【請求項7】前記芳香族ホスファイト化合物が下記式: 〔式中、R1,R2及びR3の少なくとも1つはアリール基で
ある〕 を有し、且つ前記脂肪族ホスファイト化合物が下記式: 〔式中、R4,R5及びR6は全て脂肪族基である〕 を有する請求の範囲第1項の組成物。 - 【請求項8】前記アリール基がフェニル、または炭素数
1〜18の直鎖または分枝鎖アルキルで置換されたフェニ
ルからなる請求の範囲第7項の組成物。 - 【請求項9】前記アルキルが炭素数1〜8である請求の
範囲第8項の組成物。 - 【請求項10】前記脂肪族基が炭素数1〜24の直鎖また
は分枝鎖アルキルからなる請求の範囲第7項の組成物。 - 【請求項11】前記アルキルが炭素数1〜18である請求
の範囲第10項の組成物。 - 【請求項12】前記脂肪族ホスファイトが下記式: を有する請求の範囲第7項の組成物。
- 【請求項13】前記芳香族ホスファイトが下記式: を有する請求の範囲第7項の組成物。
- 【請求項14】前記芳香族ホスファイトが下記式: を有する請求の範囲第7項の組成物。
- 【請求項15】前記芳香族ホスファイトが下記式: を有する請求の範囲第7項の組成物。
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