JPH01104650A - 安定化された、芳香族ポリエーテルケトンを含有する混合物及びこれを成形物を製造するために使用する方法 - Google Patents

安定化された、芳香族ポリエーテルケトンを含有する混合物及びこれを成形物を製造するために使用する方法

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JPH01104650A
JPH01104650A JP23022388A JP23022388A JPH01104650A JP H01104650 A JPH01104650 A JP H01104650A JP 23022388 A JP23022388 A JP 23022388A JP 23022388 A JP23022388 A JP 23022388A JP H01104650 A JPH01104650 A JP H01104650A
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Eckart Dr Reske
エッカルト・レスケ
Arnold Schneller
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、芳香族ポリエーテルケトン少なくとも1個、
リン化合物少なくとも1個及び場合によりポリカルボナ
ート、ポリエステル、アクリルニトリル/ブタンジエン
/スチロール−コポリマー、ポリエーテルイミド、ポリ
エーテルスルホン、ポリエーテルケトンより成る群から
選ばれた他のポリマー少なくとも1個及び通常の添加物
から成る熱可塑性樹脂混合物並びにこの混合物を成形物
の製造に使用することに関する。
芳香族ポリエーテルケトンのクラスは、文献から公知で
ある(米国特許第4.108.837号及び第3.33
2.909号明細書)。これは熱溶融性の及び高温度安
定な熱可塑性樹脂であり、°これは高温に強くさらされ
る部材中に使用される。ボリエ、−チルケトンの加工は
、融点以上の温度で、一般に350〜450℃で行われ
る。高い温度によって、−定の粘度が均一な加工に必要
である。
一般式−Ar−CO−なるくり返し単位を有するポリエ
ーテルケトンの安定のためにリン化合物を使用するのは
、公知である。この際Arは二価の芳香族残基であり、
これは少なくとも部分的にエーテル基を介して結合する
(英国特許第144692号明細書)。
しかし記載された例は、粘度が1時間以内で著しく変化
することを示す。このことは特に射出成形加工に於て問
題となる。機械パラメーターを変える必要がない様に、
加工時間の間一定の粘度が所望される。
本発明の課題は、一方で芳香族ポリエーテルケトンを含
有する組成物を安定化し、高められた温度での加工の間
粘度変化を生じる副反応を抑制し、一方でポリエーテル
ケトン/安定剤系を有効に利用することを見い出すこと
にある。
前述の欠点は、 (a)(α)(り返し単位少なくとも70重量%(式中
A、B及びBoは同一又は異なる、C−原子数6〜12
の二価の芳香族残基であり、Yは−0−1−S−、−5
O−1−so、−、−co−1−CHz−、−C(CH
りz“ より成る群から選ばれたこ価の残基であり、a
及びbは相互に無関係に0又は1である。)(β)他の
ポリマー単位0〜30重量%を含有し、但し、(α)及
び(β)の合計は常に100重量%である芳香族ポリエ
ーテルケトン少なくとも1個、(b)一般式 (式中R1,R1及びR3は同一又は異なる、C−原子
数1〜50の一価の残基あるいは付加的にヘテロ原子又
はイオン的に結合する基もしくは原子を含有する残基、
Xはイオウ又は酸素、nは0又は1の数を示す。) なるリン化合物少なくとも1個、 (c)場合によりポリカルボナート、ポリエステル、ア
クリルニトリル/ブタンジエン/スチロール−コポリマ
ー、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリ
エーテルケトンより成る群から選ばれた他のポリマー少
なくとも1個及び(d)場合により通常の添加物から成
る熱可塑性樹脂混合物によって殆ど全部解決することが
できる。
この操作によ−って、通常生じるポリマーの溶融粘度の
変化は高められた温度で著しく減少し、ポリマーの加工
が常法で不都合な条件下でも問題な(可能である。リン
化合物の混合物に於て相乗効果がその有効性の点で生じ
ることが明らかである。
本発明による混合物中で使用されるポリエーテルケトン
を公知方法で、たとえば芳香族ジヒドロキシ化合物及び
−電気陰性基によって活性化されたージハロゲン化合物
から重縮合によって製造する(英国特許第155970
9号明細書、ヨーロッパ特許公開第0000361号公
報、ヨーロッパ特許公開第151161号公報、ドイツ
特許第2.220.079号明細書及びヨーロッパ特許
公開第0195448号公報)。好ましいポリエーテル
ケトンは式(■)(式中A、B及びBoはフェニレン、
好ましくはP−フェニレンであリ、a及びbはlであり
、■は−0−である。)なるくり返し単位を有する。
ポリエーテルケトンの製造に使用されるジヒドロキシ化
合物及びジハロゲン化合物と共に、場合により付加的に
ジフェノール及び(又は)他のジハロゲン化合物も重縮
合に添加することができる。
この方法でポリエーテルケトン中で式(I)なるくり返
し単位の所望量を調整することができる。
これは式 %式%() なるジフェノールである。この際d及びeは同一又は異
っていてよく、0又は1の値をとる。L及びNは同一又
は異なる、C−原子数6〜12の二価の芳香族残基、た
とえばナフテン、ジフェニレン、好ましくはフェニレン
、特にm−及びp−フェニレンであり、これはC,−C
,アルキル基で置換されていてもよい。門は単一結合又
は−〇−・、−S−、−5O−1−so2−、−co−
1−cnz−又は−C(CHz)z−より成る群から選
ばれた二価の残基、但しTは水素原子又はハロゲン、好
ましくはフルオロ原子である。
この様なジフェノールの例はヒドロキノン、2−フェニ
ルヒドロキノン、レゾルシン、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)、4,
4°−ジヒドロキシジフェニル、4.4′−ジヒドロキ
シ−ジフェニルスルホン又は4.4”−ジヒドロキシベ
ンゾフェノン、2.2−ビス−(4−ヒドロキシフェニ
ル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパ
ン及びビス−(4−ヒドロキシフェニル)エーテルであ
る。
使用されうるジハロゲン化合物の例は、−a式%式%(
) なる化合物である。この場合XI及びX2は異なる又は
好ましくは同一であり、ハロゲンであり、好ましくはク
ロル−及びフルオロ原子である。D、E及びGは相互に
無関係に、C−原子数6〜12の二価の芳香族残基、た
とえばフェニレン、ナフチレン、ジフェニレン、好まし
くはフェニレンであり、これはC+−Cmアルキル基に
よって置換されていてもよい。D及びGは常に〇−又は
p−位で結合し、更には1位で結合してもよい。Z及び
Kは−C〇−又は−5Ot−基、Cはl又は2の数を示
す。
好ましいジハロゲン化合物は、たとえば1−(4−フル
オロベンゾイル)−4−(2−フルオロベンゾイル)ペ
ンゾール、1.4−ビス−(4−フルオロベンゾイル)
−ベンゾール、1−(4−クロルベンゾイル) −4−
(2−クロルベンゾイル)−ペンゾール、1,4−ビス
−(4−クロルベンゾイル)−ペンゾールである。
ジフェノールとジハロゲン化合物とのモル割合は、一般
に0.95〜1.05 : 1.05〜0.95である
末端基をブロックするために、重縮合に於て七ノフェノ
ール、たとえばフェノール(C6H5O)1)、p−フ
ェニルフェノール並びにモノハロゲン化合物、たとえば
4−フルオロベンゾフェノン、4−クロル−又は4−フ
ルオロジフェニルスルホンを使用することができる。
本発明による混合物中に使用されるポリエーテルケトン
は、分子量(数平均)5000〜200000、好まし
くは10000〜1oooooを有する。
式(1)なるポリエーテルケトンを製造するための他の
可能性は、フリーゾルタラフッ反応でジアシルハロゲニ
ドと少なくとも1個の水素原子を有する芳香族化合物と
を触媒の存在下に行うことにある(ドイツ特許公開第1
.645.153号明細書、米国特許第3,953,4
00号明細書及び米国特許第3.956,240号明細
書)。
フリーデルタラフツーアシル化によるポリエーテルケト
ンの製造に対して典型的な出発化合物は、テレフタロイ
ルクロライド又はホスゲン及びジフェニルエーテル、場
合によりジフェノキシビフェニル、ジフェノキシベンゾ
ール又はp−フェノキシ−ベンゾイルクロライドである
。この方法に従って製造されたポリエーテルケトンを、
相応する化合物で変化させて、式(1)なるくり返し単
位の所望の割合を達成することができる。
ポリエーテルケトンは、一般に少なくとも70、好まし
くは80〜100、特に90〜100重量%が式(I)
なるくり返し単位及び0〜30重量%が他のポリマー単
位から成る。この場合その合計は常に100重量%であ
る。
−i式(旧なるリン化合物(b)に於て、R1,R2及
びR3は同一又は異なるC−原子数1〜50、好ましく
は2〜18の一価の残基である。これはへテロ原子、特
に酸素、リン及び窒素も含有する。
イオン的に結合する基又は原子、たとえばアルカリ土類
金属(特にCa)はこれらの基の成分であることができ
る。その残基は置換又は非置換の芳香族残基、たとえば
フェニル−J2.4−ジーt、ブチル−フェニル−又は
4−ヒドロキシ−3,5−ジーt、ブチルーベンジルー
残基又は式 %式%) なる残基であるのが好ましい。更にこれらの残基は式−
ORを有することができる。Rはたとえばアルキル基、
エチル基又は置換もしくは非置換の芳香族残基、たとえ
ばフェニル−12,4−ジーt、ブチル−フェニル−又
はノニル−フェニル−残基である。
リン化合物−これを単独で又は混合物として本発明によ
る混合物中に使用する−は、たとえばトリフェニルホス
フィツト並びにC,−C,−アルキル基で置換されたフ
ェニルホスファート、たとえばトリクレシルホスファー
ト、トリフェニルホスフィツト、置換されたトリフェニ
ルホスフィツト、たとえばトリー(ノニルフェニル)−
ホスフィツト、トリー(2,4−ジーL、ブチルーフェ
ニル)−ホスフィツト並びに式 なる化合物である。
リン化合物の混合物は少なくとも2個、特に2〜5個の
リン化合物を含有するのが好ましい。
本発明により使用されるリン化合物の合計は、一般に成
分(a)に対して0.01〜5、好ましくは0.05〜
2、特に0.1〜1重量%である。
リン化合物をポリエーテルケトンと混合し、その混合物
を適する装置、たとえば捏和機、押出機又はロールを用
いて生成物の融点以上、一般に約370−450℃で均
一化する。しかしリン化合物を上記装置によってすでに
溶融されたポリエーテルケトン中に加えることもできる
。次いで溶融物を放冷し、生成物を細かく砕く。これは
それで使用できるようになる。
場合により本発明による混合物はポリカーボナート、ポ
リエステル、アクリルニトリル/ブタジェン/スチロー
ル−コポリマー、ポリイミド、ポリエステルイミド及び
ポリエーテルスルホンより成る群から選ばれた他のポリ
マー(c)を含有することができる。このポリマー、ポ
リエーテルケトンとの混合物も文献上公知である(米国
特許筒3.365,517号明細書;米国特許筒3.6
36.140号明細書;ヨーロッパ特許筒211,60
4号明細書)。
芳香族ポリエーテルケトン及び付加的に混合されるポリ
マーを、すべての重量割合で本発明による混合物中に加
えることができる。好ましい混合割合は10:1〜1:
5重量部=ポリエーテルケトン:他のポリマーである。
混合処理に於て同時に通常の添加物(d)たとえば潤滑
剤、難燃剤、付着防止剤、帯電防止剤、可塑剤、充填剤
、顔料及び増強繊維(ガラス−1炭素繊維)慣用量でポ
リエーテルケトン中に加えることができる。
本発明による混合物は、改良された安定性を高温度で有
する。これを通常の熱可塑性加工法によって成形物、た
とえばパイプ、ケーブルシート、バー及び種々の工業用
部材に加工することができる。
例中「%」は常に「重量%」である。
例 メルトフローインデックスをDIN 53735に従っ
て400℃で5kpの荷重下に測定する。その際最初の
値を、試料を溶融物中に加えた5分後にすぐに測定する
。記載される安定性は30分−値と50分値の割合の1
00倍であり、高温の作用下で生成物の溶融粘度の変化
の尺度と見なされる。溶融粘度が変化しない場合、安定
性は100である。
■、ヒドロキノン7.708kg 、炭酸水素ナトリウ
ム15.3kg及びジフェニルスルホン70kgを攪拌
槽中に加える。空気を窒素によって排除し、混合物を1
40℃に加熱する。次いで140−150℃で攪拌し、
ガス発生のおさまった後、210℃に加熱する。1.4
−ビス−(4−フルオロベンゾイル)−ペンゾール(B
FB)22.45kgを加える。1時間以内に温度を3
10℃に高める。更に20分後、反応混合物を冷却し、
細かく砕き、水と硫酸で、そしてアセトンで交互に洗浄
して塩及びジフェニルスルホンを除去する。ポリマー粉
末を乾燥棚中で120℃/100ミリバールで乾燥する
2−4.比較1)、得られたポリマー粉末を本発明に従
って弐(n)なるリン化合物と潤滑剤として夫々0.1
%ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)の添加下に
混合し、400℃で抽出する。
比較例1はリン化合物ではなく、潤滑剤しか含有しない
更に次表1は、混合物のメルトフローインデックスMP
I と安定性を示す。
表1 例  添加物             肝■   安
定性5分30分 (710〜) 2 0.1%pTFE+           26 
6.5  250.25%トリフェニルホスフィツト 3、Q、1%PTF[!+           21
 6.9  330.25%トリフェニルホスファート 4 0.1%PTFE+            24
 19   790.125%トリフェニルホスフィツ
ト+0.125%トリフェニルホスファート比較10.
1%PTFE            20 3.4 
 175) BFB 19.22kg 、ソーダ8.2
6kg及びジフェニルスルホン55.5kgを攪拌槽中
に加える。空気を窒素によって排除した後、攪拌下に2
20℃に加熱する。4時間かけてヒドロキノン6.87
3kgを加え、同時に310℃に加熱する。この温度が
45分゛後に達成され、一定に保つ。4時間後、更にB
FBo、25kgを加える。更に15分後、反応混合物
を冷却し、例1に於けると同様に後処理する。
6−8.比較2)9例5のポリマー粉末から、例2に記
載した様に次の混合物を製造する。
例No、  添加物 6  0.1%PTFE十 0.2%トリー(2,4ジ〜t、ブチル−フェニル)−
ホスフィツト 7  0.1%l’TF[! + 0.2%下記式のホスフィット 8   0.1 %PTFE+ 0.5%下記式のリン化合物 比較20.1%PTFE 次表2はこれらの混合物の測定値を示す二側2 例 No、   MPl    安定性5分30分 (/10) 6   2417.5  73 8   2319.3  84 比較2  2210.6  48 9、比較例3)0例5からのポリマーに0.1%PTF
E、0.1%トリフェニルホスファート及び0.1%ト
リー(2,4−シーt、 7’チル−フェニル)−ホス
フィツトを加え、市販の射出成形機中で加工する。生成
物の安定性の尺度として流動長さを滞留時間によって測
定する。比較3として混合物をリン化合物なしで使用す
る。得られた値を表3中に記載する。
表3 滞留時間による流動長さcm (分) 051530  60   (分) 例9 23232322.522.5 (cm)比較3
 18 16 13 11  10  (cm)(安定
化されていない) 上記表から、粘度に依存する、本発明による混合物の流
動長さは滞留時間60分以上で実質上一定であり (マ
イナス2%)、一方粘度の変化が見られる、安定化され
ていない試料の流動長さはこの期間内で約45%減少す
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)(a)(α)くり返し単位少なくとも70重量%▲
    数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中A、B及びB′は同一又は異なるC−原子数6〜
    12の二価の芳香族残基であり、Yは−O−、−S−、
    −SO−、−SO_2−、−CO−、−CH_2−、−
    C(CH_3)_2より成る群から選ばれた二価の残基
    であり、a及びbは相互に無関係に0又は1である。) (β)他のポリマー単位0〜30重量%を含有し、但し
    、(α)及び(β)の合計は常に100重量%である芳
    香族ポリエーテルケトン少なくとも1個、 (b)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (式中R^1、R^2及びR^3は同一又は異なる、C
    −原子数1〜50の一価の残基あるいは付加的にヘテロ
    原子又はイオン的に結合する基もしくは原子を含有する
    残基、Xはイオウ又は酸素、nは0又は1の数を示す。 ) なるリン化合物少なくとも1個、 (c)場合によりポリカルボナート、ポリエステル、ア
    クリルニトリル/ブタジエン/スチロール−コポリマー
    、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエ
    ーテルケトンより成る群から選ばれた他のポリマー少な
    くとも1個及び (d)場合により通常の添加物から成る熱可塑性樹脂混
    合物。 2)ポリエーテルケトンはくり返し単位( I )80〜
    100重量%、特に90〜100重量%を含有する請求
    項1記載の混合物。 3)ポリエーテルケトン中にくりかえし単位( I )(
    式中A、B及びB′はフェニレン、p−フェニレンであ
    り、a及びbは1であり、Yは−O−である。 を有する請求項1又は2記載の混合物。 4)他のポリマー単位は一般式(III) MO−L−(Md−N)_a−OH(III) (式中d及びeは同一又は異なり、0又は1の値をとり
    、L及びNは同一又は異なる、C−原子数6〜12の二
    価の芳香族残基であり、これは場合によりC_1−C_
    4アルキル基で置換され、Mは単一結合又は−O−、−
    S−、−SO−、−SO_2−、−CO−、−CH_2
    又は−C(CH_3)_2_−により成る群から選ばれ
    た二価の残基、但しTは水素原子又はハロゲン原子、好
    ましくはフルオロ原子である。) なるジフェノール及び(又は)一般式(IV)X^1−D
    −(Z−E)_C−K−G−X^2(IV)(式中X^1
    及びX^2は同一又は異なり、ハロゲンを示し、D、E
    及びGは同一又は異なり、C−原子数6〜12の二価の
    芳香族残基を示し、そのうちD及びGは常にO−又はP
    −位で結合し、Z及びKは−CO−又は−SO_2−基
    、Cは1又は2の数を示し、夫々相互に無関係である。 ) なるジハロゲン化合物から導かれる請求項1ないし3の
    いずれかに記載した混合物。 5)X^1及びX^2は相互に無関係にクロル−又はフ
    ルオロ原子を示す請求項4記載の混合物。 6)ジフェノールはヒドロキノン、レゾルジン、ビスフ
    ェノールA、4,4′−ジヒドロキシジフリニル、4,
    4′−ジヒドロキシ−ジフェニルスルホン又は4,4′
    −ジヒドロキシベンゾフェノンであり、ジハロゲン化合
    物は4,4′−ジフルオロベンゾフェノン、4,4′−
    ジクロロジフェニルスルホン、4,4′−ジフルオロジ
    フリニルスルホン、1,4−ビス−(4−フルオロベン
    ゾイル)−ベンゾール又は1−(4−フルオロベンゾイ
    ル)−4−(2−フルオロベンゾイル)ベンゾールであ
    る請求項4又は5記載の混合物。 7)成分(b)に於てXは酵素である請求項1ないし6
    のいずれかに記載した混合物。 8)残基R^1、R^2及びR^3はC−原子を2〜1
    8個有する請求項1ないし7のいずれかに記載した混合
    物。 9)成分(b)に於て残基R^1、R^2及びR^3の
    一部又は全部がヘテロ原子として酸素及び(又は)リン
    を含有する請求項1ないし8のいずれかに記載した混合
    物。 10)各々のリン化合物に於て残基R^1、R^2及び
    R^3のうちの少なくとも2個は置換又は非置換の芳香
    族残基である及び(又は)構造−ORを有する請求項1
    ないし9のいずれかに記載した混合物。 11)残基−ORはフェノキシ−、2,4−ジ−t.ブ
    チル−フェノキシ−、ノニルフェノキシ−又はエトキシ
    −残基である請求項10記載の混合物。 12)リン化合物としてトリフエニルホスファート、ト
    リフエニルホスフィット、トリ−(2,4−ジ−t.ブ
    チル−フェニル)−ホスフィット又は式 ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ から成る群より選ばれた化合物少なくとも1個、好まし
    くは少なくとも2個を使用する請求項1ないし11のい
    ずれかに記載した混合物。 13)リン化合物(b)の合計は、成分(a)に対して
    0.05−5、好ましくは0.05−2、特に0.1−
    1重量である請求項1ないし12のいずれかに記載した
    混合物。 14)請求項1記載の混合物から製造された成形物。 15)パイプ、ケーブルシート、バー及び工業用部材の
    形である請求項14記載の成形物。
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