JP4713085B2 - 改善された離型性を持つ、芳香族ポリカーボネート及び／又はポリエステルを含む熱可塑性組成物 - Google Patents
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Description
本発明は、(a)芳香族ポリカーボネート又は芳香族ポリカーボネートが連続相を形成するところの芳香族ポリカーボネートとポリエステルとのブレンド、並びに(b)離型剤を含む熱可塑性組成物に関する。本発明は更に、物品を射出成形するために本発明に従う熱可塑性組成物を使用する方法、及びそのようにして得られた成形品に関する。
そのような熱可塑性組成物は、米国特許第4626566号明細書から公知である。この特許公報には、水素化されたα‐オレフィンオリゴマー流体の離型有効量、好ましくは約0.01〜1質量%を伴う混合物中に芳香族ポリカーボネートを含むところの組成物が開示されている。この組成物は、ペンタエリトリトールテトラステアレートのような慣用の剤より良好な離型性を示すこと、即ち、射出成形機の開放された型から成形品を取り除くために十分であるより低い取出し力を示すことが開示されている。
効果的な離型性は、効率的かつ経済的な加工を、射出成形を経て成形される物品に与えるために熱可塑性組成物に重要な性質である。通常、離型剤(MRA)が、そのような加工性を可能にさせるために組成物に加えられることが必要である。MRAとして効果的に機能するために、そのような剤又は化合物は、それがその効力を失わず及び/又は変色を生じないように加工条件において安定でなければならず、かつ該組成物のポリマー及び他の成分と化学的に相互作用してはならず、即ちさもなければ該組成物に有害に作用する。透明又は半透明のポリマーの場合に、MRAは透明性を低下させるべきではない。射出成形の間に、MRAが型の表面に析出物を形成すべきでなく、かつそれが、しばしばブルーミングと呼ばれる、それが表面に見えるようになる程度で物品の表面に成形後に移動するべきではない。不活性な更により効果的な離型剤の確認はそれ故、対応処置の続いている問題のままである。
米国特許第4626566号明細書に開示された公知の熱可塑性組成物の欠点は、それが全てのタイプの型においては問題のない離型性を示さないことであり、とりわけ、多分、取出された物品の歪みを生ずる、異常な加工又は高い取外し力を生ずる、比較的大きな物品又は殆ど抜き勾配を有さない壁を持つ物品のための型において問題のない離型性を示さないことである。他の欠点は、物品の成形品取出しの間に、キーキーと言う音が作られ得ることである。
それ故、物品の成形品取出しの間により小さな取出し力で、より規則的な加工性を示すところの熱可塑性組成物を提供することが本発明の目的である。
この目的は、
(b1)2〜6個のヒドロキシル基を有する脂肪族ポリオールと脂肪族のC10〜C36カルボン酸との脂肪酸エステル、及び
(b2)少なくとも一つのC6〜C18のα‐オレフィンの飽和されたα‐オレフィンオリゴマー
を、1/9〜9/1の成分(b1)と(b2)との質量比で含むところの離型剤の0.01〜3質量%を含むところの熱可塑性組成物により本発明に従って達成される。
(b1)2〜6個のヒドロキシル基を有する脂肪族ポリオールと脂肪族のC10〜C36カルボン酸との脂肪酸エステル、及び
(b2)少なくとも一つのC6〜C18のα‐オレフィンの飽和されたα‐オレフィンオリゴマー
を、1/9〜9/1の成分(b1)と(b2)との質量比で含むところの離型剤の0.01〜3質量%を含むところの熱可塑性組成物により本発明に従って達成される。
本発明の従う熱可塑性組成物は、物品の成形品取出しの間に必要なより小さな取外し力を伴って、非常に規則的な射出成形加工を可能にさせる。更なる利点は、キーキーと言う更なる音は実質的に加工の間に生じないことである。なお更なる利点は、与えられる物品のための合計成形サイクル時間が減じられ得て、より経済的なプロセスを与えることである。更に、滑り‐粘着効果が成形品取出しの間に観察されず、成形品の非常に滑らかな表面をもたらす。
離型剤としてこれらの特定の化合物を使用すること自体、一の公報から、即ち、ペンタエリトリトールテトラステアレートが比較例において使用されている米国特許第4626566号明細書においてさえ公知である故に、これらの特定の化合物が、熱可塑性組成物のそのような有利な性質を示す相乗的組み合わせを形成することを見出すことはむしろ驚くべきことである。
米国特許第4626566号明細書において、α‐オレフィンオリゴマーを含む組成物が更に、潤滑剤、例えば、合成及び天然に生じたポリオールエステルを含み得ると言う一般的な注意はなされているが、本発明に従う組み合わせは特に開示されておらず、かつそのような組み合わせが本発明において述べられているような何らかの相乗効果を示すであろうことも示唆されていないことは事実である。
米国特許第5717021号明細書は、ポリカーボネート組成物に脂肪族のC4〜C16ポリαオレフィンオリゴマーの0.1〜8質量％を加えて、その溶融流動性を改善することを教示している。ここで、該組成物は更に離型剤を含み得る。しかし、0.15質量%のペンタエリトリトールテトラステアレート及び0.5〜6質量%の、イソブチレン及びブテンのポリブテンコポリマーを含む組成物のみが特に開示されているのに対して、離型性は取り扱われていない。
本発明に従う熱可塑性組成物は、芳香族ポリカーボネート又は芳香族ポリカーボネートが連続相を形成するところの芳香族ポリカーボネートとポリエステルとのブレンドを含む。原則として、任意の公知の芳香族ポリカーボネートが使用され得る。この組成物において適切な芳香族ポリカーボネートは、例えば、界面重合法を使用することにより、少なくとも一つの二価フェノールとカーボネート前駆体とから作られたポリカーボネートである。
使用され得るところの適切な二価フェノールは、芳香族環の炭素原子に夫々直接に結合された二つのヒドロキシル基を含む一つ以上の芳香族環を持つ化合物である。そのような化合物の例は、4,4-ジヒドロキシビフェニル、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノール-A)、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン、2,2-ビス‐(3-クロロ-4-ヒドロキシフェニル)‐プロパン、2,2-ビス‐(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)‐プロパン、2,4-ビス‐(4-ヒドロキシフェニル)-2-メチルブタン、2,4-ビス‐(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)-2-メチルブタン、4,4-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ヘプタン、ビス‐(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)‐メタン、1,1-ビス‐(4-ヒドロキシフェニル)‐シクロヘキサン、1,1-ビス‐(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)‐シクロヘキサン、2,2-(3,5,3,5-テトラクロロ-4,4-ジヒドロキシビフェニル)プロパン、2,2-(3,5,3,5-テトラブロモ-4,4-ジヒドロキシビフェニル)プロパン、(3,3-ジクロロ-4,4-ジヒドロキシフェニル)メタン、ビス-(3,5‐ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)‐スルホン、ビス-4-ヒドロキシフェニルスルホン、ビス-4-ヒドロキシフェニルスルフィドを含む。
カーボネート前駆体は、カルボニルハロゲン化物、ハロゲンホーミエート又はカーボネートエステルであり得る。カルボニルハロゲン化物の例は、カルボニルクロリド及びカルボニルブロミドを含む。適切なハロゲンホーミエートの例は、ヒドロキノンのような二価フェノール又はエチレングリコールのようなグリコールのビス‐ハロゲンホーミエートである。適切なカーボネートエステルの例は、ビフェニルカーボネート、ジ(クロロフェニル)カーボネート、ジ(ブロモフェニル)カーボネート、ジ(アルキルフェニル)カーボネート、フェニルトリルカーボネート及びそれらの混合物を含む。他のカーボネート前駆体が同様に使用され得るけれども、カルボニルハロゲン化物及び特に、ホスゲンとしてより良く知られているカルボニルクロリドが好ましい。
本発明の従う組成物における芳香族ポリカーボネートは、公知の製造法により該化合物から製造され得る。通常、また、触媒、酸受容体、及びポリカーボネートの分子質量を制御するための化合物が使用される。
使用され得るところの触媒の例は、トリエチルアミン、トリプロピルアミン及びN,N-ジメチルアニリンのようなターシャリーアミン、テトラエチルアンモニウムブロミドのような第4級アンモニウム化合物、及びメチルトリフェニルホスホニウムブロミドのような第4級ホスホニウム化合物を含む。
適切な酸受容体の例は、ピリジン、トリエチルアミン、ジメチルアミンのような有機化合物を含む。無機酸受容体の例は、アルカリ又はアルカリ土類金属のヒドロキシド、カーボネート、ビカーホセネート及びホスフェートである。分子質量を制御するために使用され得るところの化合物の例は、フェノール、p‐アルキルフェノール、パラ‐ブモフェノール及び第二級アミンのような一価のフェノールを含む。
ポリカーボネートの定義内に、少なくとも二つの二価のフェノールと、二価のフェノール、ジカルボン酸及びカーボネート前駆体から作られたコポリマーであるコポリエステル‐カーボネートとから作られたコポリカーボネートがある。
そのような芳香族ポリカーボネート、並びにそれらの製造及び性質は、例えば、Encycl. Polym. Sci. Eng., 第11号、第648〜718頁(Wiley, New York, 1988年)、又はKunststoff Handbuch, 3/1, 第117〜297頁(Hanser Verlag, Muenchen 1992年)に広く開示されている。
特別の実施態様において、本発明に従う組成物は、ビスフェノール‐A及びホスゲンから作られたポリカーボネート、並びに任意的に、一つ、二つ又はそれ以上の反応性基を持つ他の化合物、例えば、ポリマーの溶融粘度に作用するためにコモノマーとして後者の化合物の少量を含む。しばしば、ビスフェノール‐Aポリカーボネート、又は更に簡単にポリカーボネート(PC)と言われるそのようなポリマーは市販されており、かつ建築資材として有利に使用される。
本発明に従う熱可塑性組成物はまたポリエステルを含み得る。原則として、全ての現存する熱可塑性ポリエステル及びコポリエステルが、本発明に従う組成物における熱可塑性ポリエステルとして使用され得る。
そのようなポリエステルの例は、少なくとも一つのジカルボン酸(二酸)、又はそれらのエステル形成性誘導体、及び少なくとも一つの二価のアルコール(ジオール)の縮合反応を経て作られた本質的に直鎖のポリエステルを含む。二酸及びジオールは両者とも脂肪族又は芳香族のいずれかであり得るが、特に芳香族及び部分的に芳香族のポリエステルが、これらの高い軟化点及び加水分解安定性の故に熱可塑性成形物質として興味あるものである。また、ポリアリーレートと言われる芳香族ポリエステルは、芳香族環に結合された全てのエステル結合を本質的に有する。これらは半結晶性であり、かつ液晶挙動、又は無定形を示しさえする。
少なくとも一つの芳香族ジカルボン酸(二酸)、又はそのエステル形成性誘導体、及び少なくとも一つの脂肪族ジオールから得られた部分的に芳香族のポリエステルは、本発明のために好ましいポリエステルである。適切な芳香族ジカルボン酸の例は、テレフタル酸、1,4‐ナフタレンジカルボン酸、又は4,4‐ビフェニルジカルボン酸を含む。適切な脂肪族ジオールは、アルキレンジオール、特に2〜6個の炭素原子、好ましくは2〜4個の炭素原子を含むものである。その例は、エチレングリコール、プロピレンジオール及びブチレンジオールを含む。好ましくは、エチレングリコール、1,3‐プロピレンジオール又は1,4‐ブチレンジオールが使用され、より好ましくは1,4‐ブチレンジオールが使用される。適切な部分的に芳香族のポリエステルは、ポリアルキレンテレフタレート、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレンテレフタレート(PPT)、又はポリブチレンテレフタレート(PBT)；ポリアルキレンナフタレート、例えば、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンナフタレート(PBN)；ポリアルキレンジベンゾエート、例えば、ポリエチレンジベンゾエート；及びこれらのブレンド又はコポリエステルである。それらの市場入手可能性並びに加工及び性能性の有利な組み合わせの故に、好ましくは、PET、PBT、PEN及びPBNが使用され、より好ましくはPBT及びPETが使用される。
そのような部分的に芳香族のポリエステルは任意的にまた、ポリエステルの融点を通常低下させるところの他のジカルボン酸、例えば、イソフタル酸、又はシクロヘキサンジメタノールのような他のジオールから誘導される単位の少量を含み得る。他の二酸又はジオールの量は好ましくは、それがポリエステルの半結晶性を減じることが所望されるのでない限り制限されない。
部分的に芳香族のポリエステルの特別の群は、ハードセグメントと呼ばれる上記の群の部分的に芳香族のポリエステルからのポリエステルセグメントに加えて、いわゆるソフトセグメントをまた含むところの、いわゆるセグメント化された又はブロックコポリエステルである。そのようなソフトセグメントは、可とう性ポリマーから誘導され、それは、反応性末端基、好ましくは二つのヒドロキシル基を有する、低ガラス転移温度(Tg)及び低剛性を持つ実質的に無定形のポリマーである。好ましくはTgは0℃未満であり、より好ましくは−20℃未満であり、かつ最も好ましくは−40℃未満である。原則として、種々の異なるポリマーがソフトセグメントとして使用され得、適切な例は、脂肪族ポリエーテル、脂肪族ポリエステル、又は脂肪族ポリカーボネートである。ソフトセグメントの分子質量は、広い範囲で変化し得るが、好ましくは400〜6000グラム/モルの間で選ばれる。これらのブロックコポリエステル、特にポリエーテルエステルは、熱可塑性エラストマーとして有用である。
上記の熱可塑性ポリエステル、それらの製造及び性質は、例えば、「Encyclopedia of Polymer Science and Engineering」、第12巻、第1〜75頁及び第217〜256頁；John Wiley & Sons(1988年)、及び「Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry」、第A21巻、第227〜251頁；VCH出版株式会社(1992年)；及びそこに記された引用文献に広範囲に開示されている。
本発明に従う熱可塑性組成物はまた、芳香族ポリカーボネート及びポリエステルのブレンドを含み得る。そのようなブレンドにおいて、ポリカーボネート及び/又はポリエステルの両方は主成分であり得、それは連続相又はマトリックスを形成する。ポリカーボネート及びポリエステルの間の比は、例えば、1/9〜9/1の広い範囲で変化し得る。これらのブレンドの利点は、性質の最適な組み合わせが得られ得ることである。好ましくは、該組成物は、ビスフェノール-Aポリカーボネート及びポリブチレンテレフタレートのブレンドを含む。
本発明に従う組成物は、離型剤として、(b1)2〜6個のヒドロキシ基を有する脂肪族ポリオールと脂肪族のC10〜C36のカルボン酸との脂肪酸エステル、及び(b2)少なくとも一つのC6〜C18のα-オレフィンの飽和されたα-オレフィンオリゴマーの有効量を含む。有効量は、MRAが使用されないところの状態と比較して、型から物品を取出し、かつ明瞭な表面欠陥又は歪みなしに物品を得るために必要な力を減じるところの任意の量であると理解される。
本発明の従う組成物は、成分(b1)として、2〜6個のヒドロキシ基を有する脂肪族ポリオールと脂肪族のC10〜C36のカルボン酸との少なくとも一つの脂肪酸エステルを含む。そのような化合物は、それらの製造方法と同様に周知である。これらの化合物は、ポリオールと脂肪酸とを反応させることにより作られるモノマー状ポリエステルである。ポリオール中のヒドロキシル基の全て又は一部のみが、脂肪酸対ヒドロキシル基のモル比に依存してエステル化され得る。好ましくは、該組成物は、これらの化合物がより効果的であることが見出される故に、なおいくらかのヒドロキシル官能性を有する脂肪酸エステルを含む。
脂肪族ポリオール及び脂肪族カルボン酸の両方は直鎖又は分岐であり得る。好ましくは、ポリオール及びカルボン酸は十分に飽和されている。何故ならば、そのような化合物はより良好な熱安定性を示すからである。
2〜6個のヒドロキシ基を有する適切な脂肪族ポリオール(多価アルコール)の例は、アルキレングリコール、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール；ポリグリコール、例えば、ジエチレングリコール；グリセロール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール、ソルビトール、又はマンニトールを含む。これらの化合物の混合物がまた使用され得る。
好ましくは、成分(b1)におけるポリオールは3〜4個のヒドロキシ基を有する。これらの例は、グリセロール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、及びペンタエリトリトールを含む。これから誘導される化合物(b1)は、該組成物におけるポリマーと良好な相溶性を示す。
適切な脂肪族のC10〜C36カルボン酸の例は、カプリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸及びモンタン酸を含む。これらの化合物の混合物がまた使用され得る。
好ましくは、カルボン酸は、12〜30個、より好ましくは14〜28個の炭素原子を含む。最も好ましくは、成分(b1)におけるカルボン酸は、C16〜C22の脂肪酸である。何故ならば、そのとき最適なバランスが、該組成物中のポリマー及び成分(b2)と脂肪酸エステルとの相溶性と離型性との間で達成されるからである。非常に良好な劣化が、成分(b1)として、ステアリン酸のエステル、例えば、グリセロールモノステアレート、グリセロールトリステアレート、及び特にペンタエリトリトールテトラステアレートを含む組成物で得られる。そのような化合物は、種々の製造元から市販されている。
本発明に従う組成物は、成分(b2)として、少なくとも一つのC6〜C18のα‐オレフィンの少なくとも一つの飽和されたα‐オレフィンオリゴマーを含む。そのような化合物及びこれらの製造は当業者に公知である。該化合物は例えば、α‐オレフィンの触媒的オリゴマー化、続く、不飽和を取り除くための水素化により作られ得る。そのような化合物は、油状又はワックス状の性質であり、かつ広い温度範囲に亘って良好な流れ性を示す。該化合物は通常、オリゴマーの製造に依存して、種々の重合度、分岐度及び異性化度のオリゴマーの混合物である。適切な生成物は通常、約250から数千までの分子質量(別の方法で示されない限り、数平均分子量、Mnを意味する)を有する。これらの粘度の故に、約1000グラム/モル未満の分子質量を持つα‐オレフィンオリゴマーが好ましく、より好ましくは分子質量は約400〜800グラム/モルであり、最も好ましくは分子質量は約450〜650グラム/モルである。これは、熱可塑性組成物の物質処理と離型性とのより良い均衡を与える。
飽和されたα‐オレフィンオリゴマーは、多数の種々のα‐オレフィン及びその混合物から誘導され得るが、しかし、好ましい成分(b2)は、相溶性及び離型性を最適化するためにC8〜C12又は更にC9〜C11のポリ‐α‐オレフィンのオリゴマーである。優れた結果は、成分(b2)として、C10のポリ‐α‐オレフィンのオリゴマーを含む組成物により得られる。そのような化合物は例えば、商標Durasyn(商標)の下にBP Chemicalsから市販されている。
本発明の従う熱可塑性組成物において二つの成分(b1)と(b2)との間の質量比は原則として、改善された離型性を示すために広い限界で変わり得る。好ましくは、成分(b1)と(b2)との質量比は1/9〜9/1であって、滑り‐粘着効果を顕著に減じる。成分(b1)と(b2)との質量比が1/6〜6/1、1/4〜4/1、より好ましくは1/3〜3/1、更に好ましくは2/3〜3/2であるとき、より低い取出し力が特に得られる。また、任意の上限と下限との組み合せが採用され得る。非常に良好な全体の加工性及び離型性は、成分(b1)と(b2)との質量比が約1/1であるところの組成物のために見出された。
本発明に従う組成物は、離型剤として上記の成分の有効量を含む。通常、約0.01質量%からの量が何らかの効果を有するために必要とされる。約3質量%より多く使用することは通常、離型性を殆ど向上させないが、他の性質又は加工性に負の効果を与え得る。好ましくは、離型剤(b)の量は、加工及び離型性を最適化するために、約0.05〜2質量%、より好ましくは0.1〜1質量%、更に好ましくは0.25〜0.75質量%、かつより一層好ましくは約0.4〜0.6質量%である。
(a)としてビスフェノール‐Aポリカーボネート及び(b)としてペンタエリトリトールテトラステアレートとC10のα‐オレフィンオリゴマーとの2/3〜3/2混合物の0.4〜0.6質量%を含む熱可塑性組成物は、大きな複雑な製品に加工されるときでさえ、著しく良好な加工性及び離型性を示す。
本発明に従う離型系の更なる利点は、それが、ポリカーボネート組成物の光学透明性を劣化させないことである。
本発明の従う熱可塑性組成物は通常、主成分として少なくとも一つのポリカーボネート及び/又は少なくとも一つのポリエステルポリマーを含み、これらは、該組成物の連続相又はマトリックス相を形成している。該組成物は、99.99〜30質量%、好ましくは少なくとも40質量%、より好ましくは少なくとも50質量%の少なくとも一つの該ポリマーを含み得る。該組成物は更に、例えば、耐衝撃性改良剤、充填物及び補強剤、及び/又は難燃化合物として、最大70質量%、好ましくは最大60又は50質量%の一つ以上の他のポリマーを含み得る。
本発明に従う組成物中に含まれ得るところの他のポリマーの例は当業者に公知であり、かつポリエステルとの相溶性を改善するために任意的に変性又は官能化された、エチレン(コ)ポリマー及びエチレン‐プロピレンエラストマーのようなポリオレフィン；(変性された)スチレン‐ブタジエンブロック‐コポリマー(SBS、SEBS)、スチレン‐アクリロニトリルコポリマー(SAN)、又はアクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレンコポリマー(ABS)のようなスチレンコポリマー；アクリロニトリル‐エチレン‐プロピレン‐スチレンコポリマー(AES)；アクリロニトリル‐アクリルエラストマー‐スチレンコポリマー(AAS)；エチレン‐アルキル(メタ)アクリレートコポリマーのような(メタ)アクリルコポリマー、又はグリシジル(メタ)アクリレートを更に含むターポリマーを含む。ポリエステルに基づいた組成物は好ましくは、任意的に、非官能性又は非反応性のコポリマーと組み合わされて、耐衝撃性改良剤として後者のターポリマーの少なくとも一つを含む。好ましい実施態様において、ポリカーボネートに基づいた組成物は更に、SAN及び／又はABSコポリマーを含む。本発明に従う離型剤を含む、そのようなPC／ABS組成物は、著しく改善された離型性を示すことが分かった。
適切な充填物質の例は、マイカ、タルク、クレー等のような種々の鉱物粒子を含む。適切な強化材は、例えば、ガラスファイバー、カーボンファイバー及び鉱物ファイバーを含む。ガラスファイバーが好ましく、かつ通常、適切なサイジング剤を施与される。
難燃化合物として、ポリカーボネート及び/又はポリエステル組成物において効果があることが知られている任意の化合物、ハロゲン化された化合物及びハロゲンを含まない化合物の両者が適用され得る。好ましくは、該組成物は、リン含有化合物のようなハロゲンを含まない難燃化合物を含む。好ましい化合物は、任意的に窒素化合物と組合された、トリフェニルホスフェート(TPP)のようなリン酸エステル；レゾルシノールビス(ビフェニルホスフェート)(RDP)、ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)(BDP)又はこれらの置換された誘導体又はオリゴマー；又は金属ホスフィネートを含む。
該組成物は更に、通常、夫々、最大数質量%の少量で、熱安定剤及びUV安定剤、酸化防止剤、他の加工助剤、核形成剤、着色剤及び浸漬防止剤のような任意の慣用の添加剤を含み得る。
本発明に従う組成物は、公知の技術を適用する種々の成分の混合又はブレンドにより得られ得る。該混合は、種々の成分が、ポリカーボネート及び/又はポリエステルの溶融加工温度未満で混合されるところの「ドライ」ブレンディング操作であり得、又は、任意的に予備混合された成分が、例えば、単軸押出機又は二軸押出機において適切な溶融加工温度で混合されるところの溶融ブレンディング法であり得る。また、ドライブレンディング及び溶融ブレンディング技術の組み合わせが適用され得る。
本発明はまた、これらの新規な組成物が射出成形操作の間に有利な性質、即ち、非常に安定な操作、滑り‐粘着効果のない容易な離型、及びより短い全体の成形サイクルを示す故に、物品の射出成形用に本発明に従う熱可塑性組成物を使用する方法に関する。
本発明は更に、特に、射出成形法を経て、本発明に従う熱可塑性組成物から作られた成形品に関する。そのような成形品は、すじ又は引っかき傷のような成形品取出し操作から生ずる表面欠陥が殆どなく作られ得、かつより短い成形サイクル時間、即ち、より低コストで製造され得る。
本発明は今更に、次の実施例及び比較例により説明される。
物質
下記の物質が使用された。
PC 46ミリリットル/グラムの固有粘度数(25℃でジクロロメタン溶液において測定さ
れた；ISO 16828/4)を持つビスフェノール‐Aポリカーボネート、Xantar(商
標)19R(DSM Engineering Plastics, オランダ国)として入手可能
PETS ペンタエリトリトールテトラステアレート(実際のエステル化度 約88%)、
Loxiol(商標)EP 861(Cognis、ドイツ国) として入手可能
GSM グリセロールモノステアレート、Loxiol(商標)EP 12(Cognis、ドイツ国) として入
手可能
PAO1 1‐デカンの飽和されたα‐オレフィンオリゴマー、Mn 約450グラム/モル、Durasyn
164(BP Chemicals、ベルギー国)
PAO2 1‐デカンの飽和されたα‐オレフィンオリゴマー、Mn 約570グラム/モル、Durasyn
166(BP Chemicals、ベルギー国)
下記の物質が使用された。
PC 46ミリリットル/グラムの固有粘度数(25℃でジクロロメタン溶液において測定さ
れた；ISO 16828/4)を持つビスフェノール‐Aポリカーボネート、Xantar(商
標)19R(DSM Engineering Plastics, オランダ国)として入手可能
PETS ペンタエリトリトールテトラステアレート(実際のエステル化度 約88%)、
Loxiol(商標)EP 861(Cognis、ドイツ国) として入手可能
GSM グリセロールモノステアレート、Loxiol(商標)EP 12(Cognis、ドイツ国) として入
手可能
PAO1 1‐デカンの飽和されたα‐オレフィンオリゴマー、Mn 約450グラム/モル、Durasyn
164(BP Chemicals、ベルギー国)
PAO2 1‐デカンの飽和されたα‐オレフィンオリゴマー、Mn 約570グラム/モル、Durasyn
166(BP Chemicals、ベルギー国)
射出成形
種々の組成物の離型性は、Engel 80機において0°の成形品取出し角度での(直径60mm、高さ70mm及び1.8mmの壁厚さの)円筒形ビーカーの射出成形に間に評価された。該シリンダーの温度設定は、305℃の溶融温度をもたらすために(ホッパーからノズルまで)280〜290℃であり、かつ型は80℃の一定温度に保持された。型は突出ピンを備えられており、その一つは、Kistler タイブ9021A力変換器に接続された。約25回のショットを最初に捨てた後に、成形品取出し力は、少なくとも75回の続くショットの成形の間に自動的に記録されかつ監視された。1、30及び75回のショット数から、時間に伴う詳細な力記録が作られた。平均の取外し力は、75回のショットの間に記録された製品取出し力における最大値の平均値として計算される。
種々の組成物の離型性は、Engel 80機において0°の成形品取出し角度での(直径60mm、高さ70mm及び1.8mmの壁厚さの)円筒形ビーカーの射出成形に間に評価された。該シリンダーの温度設定は、305℃の溶融温度をもたらすために(ホッパーからノズルまで)280〜290℃であり、かつ型は80℃の一定温度に保持された。型は突出ピンを備えられており、その一つは、Kistler タイブ9021A力変換器に接続された。約25回のショットを最初に捨てた後に、成形品取出し力は、少なくとも75回の続くショットの成形の間に自動的に記録されかつ監視された。1、30及び75回のショット数から、時間に伴う詳細な力記録が作られた。平均の取外し力は、75回のショットの間に記録された製品取出し力における最大値の平均値として計算される。
比較例A
PC、0.3質量%のPETS、及び0.2質量%のGMSを含む組成物が、ZSK25 二軸押出機において該成分を溶融混合し、そして得られた顆粒を乾燥することにより作られた。
PC、0.3質量%のPETS、及び0.2質量%のGMSを含む組成物が、ZSK25 二軸押出機において該成分を溶融混合し、そして得られた顆粒を乾燥することにより作られた。
離型性は上記のようにして評価された。その結果は表1に要約されている。図1において、詳細な力記録がショット数75回のために与えられている。時間の関数として(Kistlerエレメントにより測定された)取外し力が示されている。
比較例B及びC
Bにおいては、組成物がMRAとして0.6質量%のPAO1を含むこと、及びCにおいては、0.6質量%のPAO2が使用されたことを除いて、比較例Aと同様に、組成物が作られそして試験された。結果は表1に与えられている。図2において、比較例Bのショット数75回のための詳細な力記録が与えられている。記録された力における振動は、また目視的に観察された滑り‐粘着挙動を示す。即ち、物品は滑らかな単一の動きで取出されない。物品の表面を目視的に試験することはまた波状パターンを明らかにする。
Bにおいては、組成物がMRAとして0.6質量%のPAO1を含むこと、及びCにおいては、0.6質量%のPAO2が使用されたことを除いて、比較例Aと同様に、組成物が作られそして試験された。結果は表1に与えられている。図2において、比較例Bのショット数75回のための詳細な力記録が与えられている。記録された力における振動は、また目視的に観察された滑り‐粘着挙動を示す。即ち、物品は滑らかな単一の動きで取出されない。物品の表面を目視的に試験することはまた波状パターンを明らかにする。
実施例1
他の実験と同様に、組成物が、MRAとしての次の組み合せ、即ち、0.15質量%のPETS、0.1質量%のGMS及び0.3質量%のPAO1で作られた。
他の実験と同様に、組成物が、MRAとしての次の組み合せ、即ち、0.15質量%のPETS、0.1質量%のGMS及び0.3質量%のPAO1で作られた。
結果は、表1及び(ショット数75回のための詳細な力記録を示す)図3に与えられている。非常に滑らかな曲線及低い最大力値に注目せよ。成形品の表面品質は優れていることが分かった。
実施例2
半工業規模における試験のために、PC、0.3質量%のPETS及び0.3質量%のPAO2を含む組成物が、ZSK70二軸押出機において該成分を溶融混合し、そして得られた顆粒を乾燥することにより作られた。
半工業規模における試験のために、PC、0.3質量%のPETS及び0.3質量%のPAO2を含む組成物が、ZSK70二軸押出機において該成分を溶融混合し、そして得られた顆粒を乾燥することにより作られた。
該組成物は、標準温度設定においてEngel 3002(800トン)の射出成形機を使用して、非常に少しの抜き勾配を示す壁を持つ、約57×57×8cmのトレー様物品に加工された。該物品は約2.2kgの質量を有していた。加工は非常に滑らかかつ安定であることが明らかであり、かつ成形品取出しの問題に遭遇しなかった。加工設定を更に最適化することにより、ショット当りの合計サイクル時間は、100秒から80秒に減じられることができた(即ち、約20%の低減)。成形品は優れた透明性を有しており、かつ表面欠陥は実質的になかった。
比較例D及びE
実施例2と同様に、PAO2及びPETSの0.6質量%を夫々含む複数の組成物が作られ、そして続いて同一物品に加工された。両方の場合に、取外しの問題及び異常な加工に遭遇しなかった。組成物Dから作られた物品の成形品取出しの間に、キーキーと言う音が生じた。合計のサイクル時間が著しく増加されたときにのみ、安定な加工が可能であることが明らかであった。
実施例2と同様に、PAO2及びPETSの0.6質量%を夫々含む複数の組成物が作られ、そして続いて同一物品に加工された。両方の場合に、取外しの問題及び異常な加工に遭遇しなかった。組成物Dから作られた物品の成形品取出しの間に、キーキーと言う音が生じた。合計のサイクル時間が著しく増加されたときにのみ、安定な加工が可能であることが明らかであった。
これらの実験から、ポリカーボネート及び脂肪酸エステルと飽和されたα‐オレフィンオリゴマーの両方を含むMRAを含む熱可塑性組成物は、該化合物のただ一つのみを含む組成物より射出成形の間に著しく良好な成形品取出し性、即ち、非常に安定な成形プロセス、滑り‐粘着性なし、不愉快なキーキーと言う音なし、及び物品取出しの間のより低い取外し力を示すことが結論付けられ得る。類似の濃度において、本発明に従うMRAは、その成分の夫々を超える相乗効果を示す。得られた成形品はまた、成形品取外しに関係した表面欠陥がない故に、より良好な表面品質を示した。
Claims (11)
- (a)芳香族ポリカーボネート又は芳香族ポリカーボネートが連続相を形成するところの芳香族ポリカーボネートとポリエステルとのブレンド、並びに(b)離型剤を含む熱可塑性組成物において、
(b1)2〜6個のヒドロキシ基を有する脂肪族ポリオールと脂肪族のC10〜C36カルボン酸との脂肪酸エステル、及び
(b2)少なくとも一つのC6〜C18α‐オレフィンの飽和されたα‐オレフィンオリゴマーを、2/3〜3/1の成分(b1)と(b2)との質量比で含むところの離型剤の0.01〜3質量%を含むことを特徴とする組成物。 - (a)がビスフェノールAポリカーボネートであるところの請求項1記載の熱可塑性組成物。
- 成分(b1)におけるポリオールが3〜4個のヒドロキシ基を有するところの請求項1又は2記載の熱可塑性組成物。
- 成分(b1)におけるカルボン酸がC16〜C22脂肪酸であるところの請求項1〜3のいずれか一つに記載の熱可塑性組成物。
- 成分(b1)がペンタエリトリトールテトラステアレートを含むところの請求項1〜4のいずれか一つに記載の熱可塑性組成物。
- 成分(b2)が400〜800グラム/モルの分子質量を有するところの請求項1〜5のいずれか一つに記載の熱可塑性組成物。
- 成分(b2)がC8〜C12のポリ‐α‐オレフィンのオリゴマーであるところの請求項1〜6のいずれか一つに記載の熱可塑性組成物。
- 成分(b2)がC10のポリ‐α‐オレフィンのオリゴマーであるところの請求項1〜7のいずれか一つに記載の熱可塑性組成物。
- 離型剤(b)の量が0.25〜0.75質量%であるところの請求項1〜8のいずれか一つに記載の熱可塑性組成物。
- 物品の射出成形用に、請求項1〜9のいずれか一つに記載の熱可塑性組成物を使用する方法。
- 請求項1〜9のいずれか一つに記載の熱可塑性組成物から作られた成形品。
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