JPH0264150A - ポリフェニレンエーテル―ポリエステルコポリマーの製造方法 - Google Patents
ポリフェニレンエーテル―ポリエステルコポリマーの製造方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/34—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
- C08G65/48—Polymers modified by chemical after-treatment
- C08G65/485—Polyphenylene oxides
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- Y10S525/00—Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
- Y10S525/905—Polyphenylene oxide
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ポリフエニレンエーテルーポリエステルコポ
リマーの製造に係る。
リマーの製造に係る。
ポリフェニレンエーテルは、優れた加水分解安定性、寸
法安定性、強靭性、耐熱性および誘電特性によって特徴
付けられ、広く使用されている一群の熱可塑性エンジニ
アリング樹脂である。しかし、これらの樹脂はいくつか
の他の特性、たとえば加工性や溶剤耐性などに欠ける。
法安定性、強靭性、耐熱性および誘電特性によって特徴
付けられ、広く使用されている一群の熱可塑性エンジニ
アリング樹脂である。しかし、これらの樹脂はいくつか
の他の特性、たとえば加工性や溶剤耐性などに欠ける。
したがって、これらの他の特性を改良するためにポリフ
ェニレンエーテルを変性する手段の探索が続けられてい
る。
ェニレンエーテルを変性する手段の探索が続けられてい
る。
これらのポリフェニレンエーテルを自動車部品などのよ
うな品物を成形するのに使用する際の妨害となる欠点は
、これらの樹脂がガソリンなどのような非極性の溶剤に
対して耐性が低いことである。溶剤耐性を増大させるた
めには、高度の結晶性を有しており、したがって溶剤に
対する耐性が高い樹脂をポリフェニレンエーテルに組合
せた組成物を形成するのが望ましいであろう。そのよう
な樹脂の実例は、ポリ(アルキレンジカルボキシレート
)、特にポリ(アルキレンテレフタレート)を始めとす
る熱可塑性のポリエステルである。ポリフェニレンエー
テルと、カルボキシ末端基を合釘する他のポリマー、特
にポリアリ−レートやエラストマー性ポリエステルなど
のようなポリエステルとからなる組成物を形成すること
に関してはその他の理由も存在する。
うな品物を成形するのに使用する際の妨害となる欠点は
、これらの樹脂がガソリンなどのような非極性の溶剤に
対して耐性が低いことである。溶剤耐性を増大させるた
めには、高度の結晶性を有しており、したがって溶剤に
対する耐性が高い樹脂をポリフェニレンエーテルに組合
せた組成物を形成するのが望ましいであろう。そのよう
な樹脂の実例は、ポリ(アルキレンジカルボキシレート
)、特にポリ(アルキレンテレフタレート)を始めとす
る熱可塑性のポリエステルである。ポリフェニレンエー
テルと、カルボキシ末端基を合釘する他のポリマー、特
にポリアリ−レートやエラストマー性ポリエステルなど
のようなポリエステルとからなる組成物を形成すること
に関してはその他の理由も存在する。
しかし、ポリフェニレンエーテル−ポリエステルブレン
ドは相分離や層剥離を起こすことが多い。
ドは相分離や層剥離を起こすことが多い。
これらのブレンドは、大きくて不完全に分散したポリフ
ェニレンエーテル粒子を含有しているのが典型的であり
、これら2種の樹脂相には相間相互作用がない。そのよ
うなブレンドから形成された成形品は、通常、極めて低
L1衝撃強さ、脆性、層剥離などによって特徴付けられ
る。
ェニレンエーテル粒子を含有しているのが典型的であり
、これら2種の樹脂相には相間相互作用がない。そのよ
うなブレンドから形成された成形品は、通常、極めて低
L1衝撃強さ、脆性、層剥離などによって特徴付けられ
る。
ポリフェニレンエーテル−ポリエステル組成物を相溶性
にするための数多くの方法が開発されている。たとえば
、国際出願公開第87/850号には、芳香族ポリカー
ボネートを添加して相溶化されたブレンドが記載されて
いる。このブレンドは、自動車のボディ一部品の製造な
どのような厳しい条件の多くの応用にも極めて有用であ
る。しかし、ポリカーボネートが存在するために熱変形
温度などのような他のある種の特性が損われることがあ
る。
にするための数多くの方法が開発されている。たとえば
、国際出願公開第87/850号には、芳香族ポリカー
ボネートを添加して相溶化されたブレンドが記載されて
いる。このブレンドは、自動車のボディ一部品の製造な
どのような厳しい条件の多くの応用にも極めて有用であ
る。しかし、ポリカーボネートが存在するために熱変形
温度などのような他のある種の特性が損われることがあ
る。
加えて、以下に詳しく記載するように、市販されている
ある種のポリフェニレンエーテル上に存在するアミノア
ルキルで置換された末端基のために問題が生ずることも
ある。最適の衝撃強さを得るためには、このアミノアル
キルで置換された末端基やポリフェニレンエーテル中に
不純物とじて存在することが多い他のアミン成分を除去
する必要があることが多い。アミン抑制剤および/また
はポリフェニレンエーテルの真空脱気を使用するなどの
ような便法はアミノ窒素含量を減らすのにを効ではある
が、プロセス操作に工程をひとつ付は加えることになり
、これは情況によっては望ましくないことである。
ある種のポリフェニレンエーテル上に存在するアミノア
ルキルで置換された末端基のために問題が生ずることも
ある。最適の衝撃強さを得るためには、このアミノアル
キルで置換された末端基やポリフェニレンエーテル中に
不純物とじて存在することが多い他のアミン成分を除去
する必要があることが多い。アミン抑制剤および/また
はポリフェニレンエーテルの真空脱気を使用するなどの
ような便法はアミノ窒素含量を減らすのにを効ではある
が、プロセス操作に工程をひとつ付は加えることになり
、これは情況によっては望ましくないことである。
ポリフェニレンエーテルとポリエステルとのコポリマー
を装造する各種の方法も知られている。
を装造する各種の方法も知られている。
そのようなコポリマーは同じ樹脂間のブレンドの相溶化
剤として有効であることが多い。コポリマーの形成を容
易にするために、官能基を含有するポリフェニレンエー
テルを使用することが推奨されることが多い。たとえば
、エポキシ基はポリエステルやポリアミド中のアミノ基
、ヒドロキシ基およびカルボキシ基などのような親核性
の基と反応をすることができ、コポリマーを形成する。
剤として有効であることが多い。コポリマーの形成を容
易にするために、官能基を含有するポリフェニレンエー
テルを使用することが推奨されることが多い。たとえば
、エポキシ基はポリエステルやポリアミド中のアミノ基
、ヒドロキシ基およびカルボキシ基などのような親核性
の基と反応をすることができ、コポリマーを形成する。
エポキシで官能化されたポリフェニレンエーテルを製造
するためのいくつかの方法がさまざまな特許や刊行物に
開示されている。たとえば、米国特許第4,460,7
43号には、エポキシで官能化されたポリマーを生成す
るためにポリフェニレンエーテルをエビクロロヒドリン
と反応させることが記載されている。しかし、この方法
ではポリフェニレンエーテルを大過剰のエビクロロヒド
リンに溶解する必要があるが、この比較的高価な試薬は
皮膚に強い刺激を与え、しかも腎臓に障害を起こすこと
がある。
するためのいくつかの方法がさまざまな特許や刊行物に
開示されている。たとえば、米国特許第4,460,7
43号には、エポキシで官能化されたポリマーを生成す
るためにポリフェニレンエーテルをエビクロロヒドリン
と反応させることが記載されている。しかし、この方法
ではポリフェニレンエーテルを大過剰のエビクロロヒド
リンに溶解する必要があるが、この比較的高価な試薬は
皮膚に強い刺激を与え、しかも腎臓に障害を起こすこと
がある。
国際出願公開第87/7279号には、ポリフェニレン
エーテルをテレフタロイルクロライドおよびグリシドー
ルと反応させて、たとえばポリエステルとのコポリマー
の製造に有用なエポキシで官能化されたポリフェニレン
エーテルを形成スることが記載されているが、この方法
でポリエステルとのコポリマーを形成するにはトリクロ
ロベンゼンなどのような比較的高価で高沸点の溶媒中で
の溶液反応が必要であり、しかもその反応速度は極めて
遅い。
エーテルをテレフタロイルクロライドおよびグリシドー
ルと反応させて、たとえばポリエステルとのコポリマー
の製造に有用なエポキシで官能化されたポリフェニレン
エーテルを形成スることが記載されているが、この方法
でポリエステルとのコポリマーを形成するにはトリクロ
ロベンゼンなどのような比較的高価で高沸点の溶媒中で
の溶液反応が必要であり、しかもその反応速度は極めて
遅い。
また、この同じ国際出願には、遊離基開始剤を存在させ
てグリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート
およびアリルグリシジルエーテルなどのような各種のエ
ポキシで官能化されたエチレン系モノマーをポリフェニ
レンエーテルと反応させることが記載されている。得ら
れるエポキシで官能化された物質は溶融反応によってポ
リアミドとのコポリマーを製造する際の中間体として有
用である。しかし、この方法によるポリフェニレンエー
テルの官能化には大量のモノマーが必要であるのが普通
であり、そのようなモノマーの中には、たとえばグリシ
ジルメタクリレートなどのように毒性のものがある。さ
らに、この反応は一般にエポキシで官能化されたモノマ
ーの単独重合を伴ない従ってその後粗製重合生成物を溶
解し次いでポリフェニレンエーテル−メチレンクロライ
ド慢合体を形成し分解するといった復雑な手順によって
ホモポリマーを除去する必要がある。したがって、これ
らの物質は産業的規模のコポリマーの製造にただちに使
用することはできない。
てグリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート
およびアリルグリシジルエーテルなどのような各種のエ
ポキシで官能化されたエチレン系モノマーをポリフェニ
レンエーテルと反応させることが記載されている。得ら
れるエポキシで官能化された物質は溶融反応によってポ
リアミドとのコポリマーを製造する際の中間体として有
用である。しかし、この方法によるポリフェニレンエー
テルの官能化には大量のモノマーが必要であるのが普通
であり、そのようなモノマーの中には、たとえばグリシ
ジルメタクリレートなどのように毒性のものがある。さ
らに、この反応は一般にエポキシで官能化されたモノマ
ーの単独重合を伴ない従ってその後粗製重合生成物を溶
解し次いでポリフェニレンエーテル−メチレンクロライ
ド慢合体を形成し分解するといった復雑な手順によって
ホモポリマーを除去する必要がある。したがって、これ
らの物質は産業的規模のコポリマーの製造にただちに使
用することはできない。
本発明は、比較的安価な試薬を使用する簡単な溶液条件
または界面条件で製造できる反応性が極めて高いエポキ
シで官能化されたポリフェニレンエーテルから形成され
るポリフエニレンエーテルーポリエステルコポリマーを
含む組成物を提供する。この組成物は、特に従来のポリ
フェニレンエーテル用の衝撃改質剤とブレンドしたとき
に優れた物性を示す。また、これらは官能化されてない
ポリフェニレンエーテルを含有するブレンドを相溶性に
する。
または界面条件で製造できる反応性が極めて高いエポキ
シで官能化されたポリフェニレンエーテルから形成され
るポリフエニレンエーテルーポリエステルコポリマーを
含む組成物を提供する。この組成物は、特に従来のポリ
フェニレンエーテル用の衝撃改質剤とブレンドしたとき
に優れた物性を示す。また、これらは官能化されてない
ポリフェニレンエーテルを含有するブレンドを相溶性に
する。
したがって、本発明は、エポキシトリアジンでキャッピ
ングされたポリフェニレンエーテルと、カルボキシ末端
基を含有する少なくとも1種の縮合ポリマーとの反応に
よって製造されるポリフェニレンエーテルコポリマーを
含む組成物を包含する。
ングされたポリフェニレンエーテルと、カルボキシ末端
基を含有する少なくとも1種の縮合ポリマーとの反応に
よって製造されるポリフェニレンエーテルコポリマーを
含む組成物を包含する。
本発明の組成物の製造の際に使用するのに適したエポキ
シトリアジンでキャッピングされたポリフェニレンエー
テルとその製造方法は、1988年6月23日に出願さ
れた、米国特許出願第210.547号に開示されてお
り、かつ特許請求されている。これらは、下記式(1)
の末端基を有するポリマー分子からなる。
シトリアジンでキャッピングされたポリフェニレンエー
テルとその製造方法は、1988年6月23日に出願さ
れた、米国特許出願第210.547号に開示されてお
り、かつ特許請求されている。これらは、下記式(1)
の末端基を有するポリマー分子からなる。
ここで、
各Qlは、それぞれ独立しており、ハロゲン、第一級も
しくは第二級の低級アルキル(すなわち、炭素原子を7
個まで含有するアルキル)、フェニル、ハロアルキル、
アミノアルキル、炭化水素オキシ、またはハロ炭化水素
オキシ(ただし、少なくとも2個の炭素原子がハロゲン
原子と酸素原子を隔てている)であり、 各Q2は、それぞれ独立しており、水素、ハロゲン、第
一級もしくは第二級の低級アルキル、フェニル、ハロア
ルキル、炭化水素オキシ、またはQlに対して定義した
ハロ炭化水素オキシであり、Xは、アルキル基、シクロ
アルキル基もしくは芳香族基、または次式の基であり、 バ ーR−CH−CI(2 R1は二価の脂肪族、脂環式、複素環式または置換もし
くは非置換の芳香族炭化水素基である。
しくは第二級の低級アルキル(すなわち、炭素原子を7
個まで含有するアルキル)、フェニル、ハロアルキル、
アミノアルキル、炭化水素オキシ、またはハロ炭化水素
オキシ(ただし、少なくとも2個の炭素原子がハロゲン
原子と酸素原子を隔てている)であり、 各Q2は、それぞれ独立しており、水素、ハロゲン、第
一級もしくは第二級の低級アルキル、フェニル、ハロア
ルキル、炭化水素オキシ、またはQlに対して定義した
ハロ炭化水素オキシであり、Xは、アルキル基、シクロ
アルキル基もしくは芳香族基、または次式の基であり、 バ ーR−CH−CI(2 R1は二価の脂肪族、脂環式、複素環式または置換もし
くは非置換の芳香族炭化水素基である。
このエポキシトリアジンでキャッピングされたポリフェ
ニレンエーテルは業界で公知のポリフェニレンエーテル
から以下に記載するようにして製造できる。このポリフ
ェニレンエーテルには数多くの変形と修正が包含され、
以下に記載するものも含めてそのすべてが本発明に適用
でき、本発明は以下に記載のものに限定されるものでは
ない。
ニレンエーテルは業界で公知のポリフェニレンエーテル
から以下に記載するようにして製造できる。このポリフ
ェニレンエーテルには数多くの変形と修正が包含され、
以下に記載するものも含めてそのすべてが本発明に適用
でき、本発明は以下に記載のものに限定されるものでは
ない。
ポリフェニレンエーテルは次式を有する構造単位を複数
個含んでいる。
個含んでいる。
(II)
この単位の各々はそれぞれ独立しており、各Q1と各Q
2はすでに定義した通りである。QlおよびQ2として
適切な第一級の低級アルキル基の例は、メチル、エチル
、n−プロピル、n−ブチル、イソブチル、n−アミル
、イソアミル、2−メチルブチル、n−ヘキシル、2,
3−ジメチルブチル、2−13−または4〜メチルペン
チル、および対応するヘプチル基である。第二級の低級
アルキル基の例はイソプロピル、5ec−ブチルおよび
3−ペンチルである。アルキル基はいずれも分枝より直
鎖であるのが好ましい。各QlがアルキQ2が水素であ
るのが最も普通である。適したポリフェニレンエーテル
は数多くの特許に開示されている。
2はすでに定義した通りである。QlおよびQ2として
適切な第一級の低級アルキル基の例は、メチル、エチル
、n−プロピル、n−ブチル、イソブチル、n−アミル
、イソアミル、2−メチルブチル、n−ヘキシル、2,
3−ジメチルブチル、2−13−または4〜メチルペン
チル、および対応するヘプチル基である。第二級の低級
アルキル基の例はイソプロピル、5ec−ブチルおよび
3−ペンチルである。アルキル基はいずれも分枝より直
鎖であるのが好ましい。各QlがアルキQ2が水素であ
るのが最も普通である。適したポリフェニレンエーテル
は数多くの特許に開示されている。
ホモポリマーとコポリマーのポリフェニレンエーテルが
双方とも包含される。適切なホモポリマーは、たとえば
2.6−ジメチル−1.4−フェニレンエーテル単位を
含有するものである。適したコポリマーとしては、上記
の単位を(たとえば)2.3.6−)ジメチル−1,,
4−フエニレンエーテル単位と共に含有するランダムコ
ポリマーがある。たくさんの適したランダムコポリマー
とホモポリマーが特許文献に開示されている。
双方とも包含される。適切なホモポリマーは、たとえば
2.6−ジメチル−1.4−フェニレンエーテル単位を
含有するものである。適したコポリマーとしては、上記
の単位を(たとえば)2.3.6−)ジメチル−1,,
4−フエニレンエーテル単位と共に含有するランダムコ
ポリマーがある。たくさんの適したランダムコポリマー
とホモポリマーが特許文献に開示されている。
また、分子量、溶融粘度および/またはli撃強さなど
の特性を改良する部分を含有するポリフェニレンエーテ
ルも包含される。そのようなポリマーは特許文献に記載
されており、アクリロニトリルやビニル芳香族化合物(
たとえばスチレン)などのようなどニルモノマー、また
はポリスチレンやエラストマーなどのようなポリマーを
公知の方法でポリフェニレンエーテル上にグラフトさせ
ることによって製造できる。この生成物は通常グラフト
化された部分とグラフト化されてない部分とを両方とも
含有する。他の適切なポリマーは、ふたつのポリフェニ
レンエーテル鎖のヒドロキシ基とカップリング剤を公知
の方法で反応させてヒドロキシ基とカップリング剤との
反応生成物を含有するより高分子量のポリマーとして生
成されたカップル化ポリフェニレンエーテルである(た
だし、遊離のヒドロキシ基がかなりの割合で残留する必
要がある)。カップリング剤の実例は低分子量のポリカ
ーボネート、キノン類、複素環式化合物類およびホルマ
ール類である。
の特性を改良する部分を含有するポリフェニレンエーテ
ルも包含される。そのようなポリマーは特許文献に記載
されており、アクリロニトリルやビニル芳香族化合物(
たとえばスチレン)などのようなどニルモノマー、また
はポリスチレンやエラストマーなどのようなポリマーを
公知の方法でポリフェニレンエーテル上にグラフトさせ
ることによって製造できる。この生成物は通常グラフト
化された部分とグラフト化されてない部分とを両方とも
含有する。他の適切なポリマーは、ふたつのポリフェニ
レンエーテル鎖のヒドロキシ基とカップリング剤を公知
の方法で反応させてヒドロキシ基とカップリング剤との
反応生成物を含有するより高分子量のポリマーとして生
成されたカップル化ポリフェニレンエーテルである(た
だし、遊離のヒドロキシ基がかなりの割合で残留する必
要がある)。カップリング剤の実例は低分子量のポリカ
ーボネート、キノン類、複素環式化合物類およびホルマ
ール類である。
ポリフェニレンエーテルは、一般に、ゲル透過クロマト
グラフィーで測定して、数平均分子量が約3.000〜
40,000の範囲内であり、また重量平均分子量が約
20,000〜80.000の範囲内である。その固有
粘度は25℃のクロロホルム中で測定して約0.15〜
0.6dl/gの範囲であることが最も多い。
グラフィーで測定して、数平均分子量が約3.000〜
40,000の範囲内であり、また重量平均分子量が約
20,000〜80.000の範囲内である。その固有
粘度は25℃のクロロホルム中で測定して約0.15〜
0.6dl/gの範囲であることが最も多い。
これらのポリフェニレンエーテルは、通常、対応する少
なくとも1種のモノヒドロキシ芳香族化合物の酸化カッ
プリングによって製造される。特にq用で入手が容易な
モノヒドロキシ芳香族化合物は2,6−キシレノール[
すなわち、各Q1がメチルで各Q2が水素であって、こ
の場合前られるポリマーはポリ(2,6−ジメチル−1
.4−フェニレンエーテル)として特徴づけうる]、お
よび2. 3. 6−トリメチルフエノール(すなわち
、各Q と一方のQ2がメチルでもう一方のQ2が水素
)である。
なくとも1種のモノヒドロキシ芳香族化合物の酸化カッ
プリングによって製造される。特にq用で入手が容易な
モノヒドロキシ芳香族化合物は2,6−キシレノール[
すなわち、各Q1がメチルで各Q2が水素であって、こ
の場合前られるポリマーはポリ(2,6−ジメチル−1
.4−フェニレンエーテル)として特徴づけうる]、お
よび2. 3. 6−トリメチルフエノール(すなわち
、各Q と一方のQ2がメチルでもう一方のQ2が水素
)である。
酸化カップリングによるポリフェニレンエーテルの製造
には各種の触媒系が知られている。触媒の選択に関して
特に制限はなく、公知の触媒のいずれも使用することが
できる。はとんどの場合これらは、銅、マンガンまたは
コバルトの化合物などのような少なくとも1種の重金属
の化合物を、通常は他のいろいろな物質と組合せて含有
している。
には各種の触媒系が知られている。触媒の選択に関して
特に制限はなく、公知の触媒のいずれも使用することが
できる。はとんどの場合これらは、銅、マンガンまたは
コバルトの化合物などのような少なくとも1種の重金属
の化合物を、通常は他のいろいろな物質と組合せて含有
している。
好ましい触媒系の第一の群は銅化合物を含有するものか
ら成る。そのような触媒は、たとえば米国特許第3,3
06.874号、第3.306゜875号、第3,91
4.266号および第4゜028.341号に開示され
ている。これらは、通常、第一銅または第二銅のイオン
、ハロゲン(すなわち、塩素、臭素またはヨウ素)イオ
ンと少なくとも1種のアミンの組合せである。
ら成る。そのような触媒は、たとえば米国特許第3,3
06.874号、第3.306゜875号、第3,91
4.266号および第4゜028.341号に開示され
ている。これらは、通常、第一銅または第二銅のイオン
、ハロゲン(すなわち、塩素、臭素またはヨウ素)イオ
ンと少なくとも1種のアミンの組合せである。
マンガン化合物を含有する触媒系は第二の好ましい一群
を構成する。それらは一般に二価のマンガンがハライド
、アルコキシドまたはフェノキシトなどのようなアニオ
ンと組合せられているアルカリ性の系である。最も普通
の場合、このマンガンは1種以上の錯化剤および/また
はキレート化剤との錯体として存在している。そのよう
な錯化剤および/またはキレート化剤としては、ジアル
キルアミン、アルカノールアミン、アルキレンジアミン
、0−ヒドロキシ芳香族アルデヒド、0−ヒドロキシア
ゾ化合物、ω−ヒドロキシオキシム(モノマー性のもの
もポリマー性のものも含む)、0−ヒドロキシアリール
オキシムおよびβ−ジケトンがある。また、コバルトを
含有する公知の触媒系も有用である。ポリフェニレンエ
ーテルの製造用として適したマンガンおよびコバルトを
含有する触媒系は数多くの特許と刊行物の・開示によっ
て業界で公知である。
を構成する。それらは一般に二価のマンガンがハライド
、アルコキシドまたはフェノキシトなどのようなアニオ
ンと組合せられているアルカリ性の系である。最も普通
の場合、このマンガンは1種以上の錯化剤および/また
はキレート化剤との錯体として存在している。そのよう
な錯化剤および/またはキレート化剤としては、ジアル
キルアミン、アルカノールアミン、アルキレンジアミン
、0−ヒドロキシ芳香族アルデヒド、0−ヒドロキシア
ゾ化合物、ω−ヒドロキシオキシム(モノマー性のもの
もポリマー性のものも含む)、0−ヒドロキシアリール
オキシムおよびβ−ジケトンがある。また、コバルトを
含有する公知の触媒系も有用である。ポリフェニレンエ
ーテルの製造用として適したマンガンおよびコバルトを
含有する触媒系は数多くの特許と刊行物の・開示によっ
て業界で公知である。
本発明の目的に使用できるポリフェニレンエーテルには
、次式の末端基を少なくともひとつ有する分子からなる
ものがある。
、次式の末端基を少なくともひとつ有する分子からなる
ものがある。
ここで、QlとQ2はすでに定義した通りであり、各R
2はそれぞれ独立して水素かアルキルであるが、ふたつ
のR2基中の炭素原子の総数は6以下であり、各R3は
それぞれ独立して水素かCの第一級アルキル基である。
2はそれぞれ独立して水素かアルキルであるが、ふたつ
のR2基中の炭素原子の総数は6以下であり、各R3は
それぞれ独立して水素かCの第一級アルキル基である。
各R2が水素で、各R3がアルキル、特にメチルかn−
ブチルであるのが好ましい。
ブチルであるのが好ましい。
式■のアミノアルキルで置換された末端基を含有するポ
リマーは、特に銅かマンガンを含有する触媒を使用する
場合、酸化カップリング反応混合物の成分のひとつとし
て適当な第一級または第二級のモノアミンを配合するこ
とによって得られるのが典型的である。そのようなアミ
ン、特にジアルキルアミン、好ましくはジ−n−ブチル
アミンおよびジメチルアミンは、最も普通の場合1個以
上のQ1基上のα−水素原子のひとつと置き替わること
によって、ポリフェニレンエーテルに化学的に結合され
ることが多い。主要な反応の場は、ポリマー鎖の末端単
位上のヒドロキシ基に隣接するQl基である。このアミ
ノアルキルで置換された末端基は、さらに加工処理およ
び/またはブレンド処理を受ける間に、おそらくは下記
式(Vl)のキノンメチド型の中間体を伴なう各種の反
応を受は得る。
リマーは、特に銅かマンガンを含有する触媒を使用する
場合、酸化カップリング反応混合物の成分のひとつとし
て適当な第一級または第二級のモノアミンを配合するこ
とによって得られるのが典型的である。そのようなアミ
ン、特にジアルキルアミン、好ましくはジ−n−ブチル
アミンおよびジメチルアミンは、最も普通の場合1個以
上のQ1基上のα−水素原子のひとつと置き替わること
によって、ポリフェニレンエーテルに化学的に結合され
ることが多い。主要な反応の場は、ポリマー鎖の末端単
位上のヒドロキシ基に隣接するQl基である。このアミ
ノアルキルで置換された末端基は、さらに加工処理およ
び/またはブレンド処理を受ける間に、おそらくは下記
式(Vl)のキノンメチド型の中間体を伴なう各種の反
応を受は得る。
その際、衝撃強さが高くなったり、他のブレンド成分と
の相溶性が増大したりするなど、多くの有益な効果を伴
うことが多い。米国特許第4.054.553号、第4
,092,294号、第4゜477.649号、第4,
477.651号および第4,517,341号を参照
されたい。
の相溶性が増大したりするなど、多くの有益な効果を伴
うことが多い。米国特許第4.054.553号、第4
,092,294号、第4゜477.649号、第4,
477.651号および第4,517,341号を参照
されたい。
式Vの4−ヒドロキシビフェニル末端基をもっポリマー
は本発明に特に有用であることが多い。
は本発明に特に有用であることが多い。
特に銅−ハライド−第二級または第三級アミン系の場合
、下記式■で表わされる副生物のジフェノキノンが存在
する反応混合物から得られるのが典この点については、
米国特許第4,234.706号および第4.482,
697号の開示と共に、米国特許第4,477.649
号の開示がここでも関連している。この種の混合物の場
合、ジフェノキノンは最終的にかなりの割合が、多くは
末端基としてポリマー中に取り込まれる。
、下記式■で表わされる副生物のジフェノキノンが存在
する反応混合物から得られるのが典この点については、
米国特許第4,234.706号および第4.482,
697号の開示と共に、米国特許第4,477.649
号の開示がここでも関連している。この種の混合物の場
合、ジフェノキノンは最終的にかなりの割合が、多くは
末端基としてポリマー中に取り込まれる。
上記の条件下で得られる多くのボリフェニレンエーテル
では、ポリマー分子のかなりの割合、典型的にはポリマ
ーの約90重量%を構成するほどの割合の分子が式■と
Vの末端基のどちらかまたはしばしば両方を含有する。
では、ポリマー分子のかなりの割合、典型的にはポリマ
ーの約90重量%を構成するほどの割合の分子が式■と
Vの末端基のどちらかまたはしばしば両方を含有する。
しかしながら、その他の末端基が存在していてもよく、
また本発明はその最も広い意味においてポリフェニレン
エーテル末端基の分子構造に依存し得るものではないと
考えられたい。しかし、水素結合していない遊離のヒド
ロキシ基がかなりの割合で存在する必要がある。すなわ
ち、ヒドロキシで停止した末端基のかなりの割合は式■
以外の構造を有する。
また本発明はその最も広い意味においてポリフェニレン
エーテル末端基の分子構造に依存し得るものではないと
考えられたい。しかし、水素結合していない遊離のヒド
ロキシ基がかなりの割合で存在する必要がある。すなわ
ち、ヒドロキシで停止した末端基のかなりの割合は式■
以外の構造を有する。
中和されてないアミノ窒素をかなりの量で含有するポリ
フェニレンエーテルを使用すると望ましくないほどに衝
撃強さが低下した組成物が得られることがある。このこ
との可能な理由は以下に説明する。このアミノ化合物に
は、上述のアミノアルキル末端基の外に、ポリフェニレ
ンエーテルの製造に使用した触媒中の微量のアミン(特
に第二級アミン)が含まれる。
フェニレンエーテルを使用すると望ましくないほどに衝
撃強さが低下した組成物が得られることがある。このこ
との可能な理由は以下に説明する。このアミノ化合物に
は、上述のアミノアルキル末端基の外に、ポリフェニレ
ンエーテルの製造に使用した触媒中の微量のアミン(特
に第二級アミン)が含まれる。
したがって、本発明は、アミノ化合物のかなりの割合が
除去されているかまたは不活化されているポリフェニレ
ンエーテルを使用することも包含する。そのように処理
されたポリマーは、中和されてないアミノ窒素をもし含
んでいるにしてもせいぜい800ppmまでの量で含有
し、さらに好ましくは約100〜800ppmの範囲で
含有する。
除去されているかまたは不活化されているポリフェニレ
ンエーテルを使用することも包含する。そのように処理
されたポリマーは、中和されてないアミノ窒素をもし含
んでいるにしてもせいぜい800ppmまでの量で含有
し、さらに好ましくは約100〜800ppmの範囲で
含有する。
不活化の好ましい方法は、ポリフェニレンエーテルを真
空脱気しながら約230〜350℃の範囲内の温度で押
出すことである。これは、押出機のベントを、約200
トル以下の圧力まで減圧することができる真空ポンプに
接続することによって実施するのが好ましい。本発明の
組成物の押出の際にも真空脱気を使用すると有利であろ
う。
空脱気しながら約230〜350℃の範囲内の温度で押
出すことである。これは、押出機のベントを、約200
トル以下の圧力まで減圧することができる真空ポンプに
接続することによって実施するのが好ましい。本発明の
組成物の押出の際にも真空脱気を使用すると有利であろ
う。
この不活化法は、アミノアルキル末端基が式■で表わさ
れるタイプのキノンメチドに変換される際に生じるアミ
ン類を始めとしてポリマー中に存在する微量の遊離アミ
ン(主として第二級アミン)をすべて蒸発によって除去
する助けになると思われる。
れるタイプのキノンメチドに変換される際に生じるアミ
ン類を始めとしてポリマー中に存在する微量の遊離アミ
ン(主として第二級アミン)をすべて蒸発によって除去
する助けになると思われる。
以上のことから当業者には明らかなように、本発明での
使用が考えられるポリフェニレンエーテルには、構造単
位または付随する化学的特徴に関係なく現在知られてい
るものがすべて含まれる。
使用が考えられるポリフェニレンエーテルには、構造単
位または付随する化学的特徴に関係なく現在知られてい
るものがすべて含まれる。
エポキシトリアジンでキャッピングされたポリフェニレ
ンエーテル上の末端基は式lを有している。ただし、式
中のQlとQ2はすでに定義した通りであり、Xはアル
キル基またはシクロアルキル基、通常は低級アルキル、
特に第一級か第二級の低級アルキルでもよく、芳香族基
、通常は炭素原子を6〜10個含有する単環式の基、特
に芳香族病化水素基でもよく、あるいは式■の基でもよ
い。式Iと■で、R1は脂肪族、脂環式、芳香族(業界
で認識されている置換基を含有する芳香族基を含む)、
または複素環式でよく、普通は低級のアルキレン、特に
メチレンである。
ンエーテル上の末端基は式lを有している。ただし、式
中のQlとQ2はすでに定義した通りであり、Xはアル
キル基またはシクロアルキル基、通常は低級アルキル、
特に第一級か第二級の低級アルキルでもよく、芳香族基
、通常は炭素原子を6〜10個含有する単環式の基、特
に芳香族病化水素基でもよく、あるいは式■の基でもよ
い。式Iと■で、R1は脂肪族、脂環式、芳香族(業界
で認識されている置換基を含有する芳香族基を含む)、
または複素環式でよく、普通は低級のアルキレン、特に
メチレンである。
上記のエポキシトリアジンでキャッピングされたポリフ
ェニレンエーテル組成物は、反応性の条件下で、塩基性
の試薬を存在させて、少なくとも1種のポリフェニレン
エーテルを、下記式(■)のエポキシクロロトリアジン
と接触させることによって製造できる。
ェニレンエーテル組成物は、反応性の条件下で、塩基性
の試薬を存在させて、少なくとも1種のポリフェニレン
エーテルを、下記式(■)のエポキシクロロトリアジン
と接触させることによって製造できる。
I
ここで、R1とXはすでに定義した通りである。
式■の典型的なエポキシクロロトリアジン類としては、
2−クロロ−4,6−シグリシドキシ1、 3. 54
リアジン(以下rDGCCJとする)、2−クロロ−4
−メトキシ−6−ゲリシドキシー1. 3. 5−)リ
アジン、2−クロロ−4−(n−ブトキシ)−6−ゲリ
シドキシー1,3゜5−トリアジン(以下rB G C
CJとする)、および2−クロロ−4−(2,4,6−
トリメチルフエノキシ)−6−グリシドキシ−1,3,
5−トリアジン(以下rMGCCJとする)がある。
2−クロロ−4,6−シグリシドキシ1、 3. 54
リアジン(以下rDGCCJとする)、2−クロロ−4
−メトキシ−6−ゲリシドキシー1. 3. 5−)リ
アジン、2−クロロ−4−(n−ブトキシ)−6−ゲリ
シドキシー1,3゜5−トリアジン(以下rB G C
CJとする)、および2−クロロ−4−(2,4,6−
トリメチルフエノキシ)−6−グリシドキシ−1,3,
5−トリアジン(以下rMGCCJとする)がある。
これらの化合物はまたシアヌル酸から誘導されているか
のように命名することもでき、それぞれ、クロロシアヌ
ル酸ジグリシジル、クロロシアヌル酸n−ブチルグリシ
ジル、およびクロロシアヌル酸2,4.6−トリメチル
フエニルグリシジルとよぶことができる。これらは、た
とえば、2,4゜6・トリクロロトリアジン(塩化シア
ヌル)をグリシドールまたはこれとn−ブタノールもし
くはメジトールとの組合せと反応させることによって製
造できる。塩化シアヌルおよびジクロロシアヌル酸n−
ブチルは両方とも市販されている。
のように命名することもでき、それぞれ、クロロシアヌ
ル酸ジグリシジル、クロロシアヌル酸n−ブチルグリシ
ジル、およびクロロシアヌル酸2,4.6−トリメチル
フエニルグリシジルとよぶことができる。これらは、た
とえば、2,4゜6・トリクロロトリアジン(塩化シア
ヌル)をグリシドールまたはこれとn−ブタノールもし
くはメジトールとの組合せと反応させることによって製
造できる。塩化シアヌルおよびジクロロシアヌル酸n−
ブチルは両方とも市販されている。
DGCCSBGCCおよびMGCCなどのような中間体
とそれらの製造方法は、1988年1月19日に出願さ
れた米国特許出願箱144.901号に開示され、かつ
特許請求されている。これらの製造を以下の実施例で例
示する。
とそれらの製造方法は、1988年1月19日に出願さ
れた米国特許出願箱144.901号に開示され、かつ
特許請求されている。これらの製造を以下の実施例で例
示する。
実施例1
塩化シアヌル220.8g (1,2モル)をクロロホ
ルム1500mlに溶かした溶液を0〜10℃に冷却し
、機械的に攪拌しながら、グリシドール266゜4g(
3,6モル)を−度に加えた。
ルム1500mlに溶かした溶液を0〜10℃に冷却し
、機械的に攪拌しながら、グリシドール266゜4g(
3,6モル)を−度に加えた。
この混合物に、反応温度を10℃未満、好ましくは0〜
5℃付近に維持しつつ、攪拌しながら水酸化ナトリウム
水溶液(50%溶液、192g)を約3時間に亘って滴
下して加えた。この反応混合物を放置して室温までゆっ
くり暖めた。クロロホルム層を蒸溜水で中性になるまで
洗い、硫酸マグネシウムで乾燥した。この反応生成物は
2−クロロ−4,6−シグリシドキシー1.3.5−ト
リアジン(DGCC)であることが炭素−13核磁気共
鳴によって判明した。液体クロマトグラフィーで分析し
たところ約95(重量)%がクロロジグリシドキシトリ
アジンであった。この反応混合物は、少量のトリグリシ
ドキシトリアジンとジクロログリシドキシトリアジンも
含有していることが判明した。
5℃付近に維持しつつ、攪拌しながら水酸化ナトリウム
水溶液(50%溶液、192g)を約3時間に亘って滴
下して加えた。この反応混合物を放置して室温までゆっ
くり暖めた。クロロホルム層を蒸溜水で中性になるまで
洗い、硫酸マグネシウムで乾燥した。この反応生成物は
2−クロロ−4,6−シグリシドキシー1.3.5−ト
リアジン(DGCC)であることが炭素−13核磁気共
鳴によって判明した。液体クロマトグラフィーで分析し
たところ約95(重量)%がクロロジグリシドキシトリ
アジンであった。この反応混合物は、少量のトリグリシ
ドキシトリアジンとジクロログリシドキシトリアジンも
含有していることが判明した。
実施例2
ジクロロシアヌル酸n−ブチル250g(1゜125モ
ル)をクロロホルム757m1に溶かした溶液を0〜1
0℃に冷却し、機械的に攪拌しながら、グリシドール2
50g(3,375モル)を−度に加えた。この混合物
に、反応温度を10℃未満、好ましくは0〜5℃付近に
維持しつつ、攪拌しながら水酸化ナトリウム水溶液(5
0%溶液、90g)を約2時間に亘って滴下して加えた
。この反応混合物を放置して30分かけて室温まで暖め
た。クロロホルム層を蒸溜水で中性になるまで洗い、硫
酸マグネシウムで乾燥した。プロトン核磁気共鳴で分析
したところ、2−クロロ−4(n−ブトキシ)−6−グ
リシドキシへ1.3゜5−トリアジン(BGCC)の収
率が9596であった。
ル)をクロロホルム757m1に溶かした溶液を0〜1
0℃に冷却し、機械的に攪拌しながら、グリシドール2
50g(3,375モル)を−度に加えた。この混合物
に、反応温度を10℃未満、好ましくは0〜5℃付近に
維持しつつ、攪拌しながら水酸化ナトリウム水溶液(5
0%溶液、90g)を約2時間に亘って滴下して加えた
。この反応混合物を放置して30分かけて室温まで暖め
た。クロロホルム層を蒸溜水で中性になるまで洗い、硫
酸マグネシウムで乾燥した。プロトン核磁気共鳴で分析
したところ、2−クロロ−4(n−ブトキシ)−6−グ
リシドキシへ1.3゜5−トリアジン(BGCC)の収
率が9596であった。
実施例3
ジクロロシアヌル酸2.4.6−トリメチルフエニル(
等モル量のメジトールと塩化シアヌルとの反応によって
調製)5i (0,175モル)をメチレンクロライド
170m1に溶かした溶液を0〜10℃に冷却し、機械
的に攪拌しながら、グリシドール26.38g (0,
356モル)を−度に加えた。この混合物に、反応温度
を0℃と10℃の間、好ましくは0〜5℃付近に維持し
つつ、攪拌しながら水酸化ナトリウム水溶液(50%溶
液、14.2fzr)を約25分に亘って滴下して加え
た。さらに30分攪拌した後、この反応混合物を放置し
て室温まで暖めた。メチレンクロライド層を蒸溜水で中
性になるまで洗い、硫酸マグネシウムで乾燥した。この
反応生成物は2−クロロ−4−(2,4,6−)リメチ
ルフェノキシ)6−グリシドキシ−1,3,5−トリア
ジン(MGCC)であることがプロトン核磁気共鳴によ
って判明した。
等モル量のメジトールと塩化シアヌルとの反応によって
調製)5i (0,175モル)をメチレンクロライド
170m1に溶かした溶液を0〜10℃に冷却し、機械
的に攪拌しながら、グリシドール26.38g (0,
356モル)を−度に加えた。この混合物に、反応温度
を0℃と10℃の間、好ましくは0〜5℃付近に維持し
つつ、攪拌しながら水酸化ナトリウム水溶液(50%溶
液、14.2fzr)を約25分に亘って滴下して加え
た。さらに30分攪拌した後、この反応混合物を放置し
て室温まで暖めた。メチレンクロライド層を蒸溜水で中
性になるまで洗い、硫酸マグネシウムで乾燥した。この
反応生成物は2−クロロ−4−(2,4,6−)リメチ
ルフェノキシ)6−グリシドキシ−1,3,5−トリア
ジン(MGCC)であることがプロトン核磁気共鳴によ
って判明した。
本発明のポリフェニレンエーテルとエポキシクロロトリ
アジンとの反応にはいろいろな選択の自由がある。ひと
つの方法では、非極性の有機液体に溶かした溶液中で、
約80〜150℃の範囲の温度、好ましくは約100〜
125℃の温度で反応を実施する。この方法で使用する
塩基性の試薬はこの有機液体に溶けなければならず、通
常は第三級のアミンである。その他の点ではその種類に
臨界的な意味はないが、使用する温度で反応混合物中に
保持される程に非揮発性でなければならない。ピリジン
が好ましいことが多い。
アジンとの反応にはいろいろな選択の自由がある。ひと
つの方法では、非極性の有機液体に溶かした溶液中で、
約80〜150℃の範囲の温度、好ましくは約100〜
125℃の温度で反応を実施する。この方法で使用する
塩基性の試薬はこの有機液体に溶けなければならず、通
常は第三級のアミンである。その他の点ではその種類に
臨界的な意味はないが、使用する温度で反応混合物中に
保持される程に非揮発性でなければならない。ピリジン
が好ましいことが多い。
この態様で使用するエポキシク口ロトリアジンの量は、
通常、ポリフェニレンエーテルを基準にして約1〜20
重量%の範囲である。塩基性の試薬の量は反応を促進す
るのに有効な量であり、−般に、クロロエポキシトリア
ジン1モルに対して約1.θ〜1.1当量が適切である
。
通常、ポリフェニレンエーテルを基準にして約1〜20
重量%の範囲である。塩基性の試薬の量は反応を促進す
るのに有効な量であり、−般に、クロロエポキシトリア
ジン1モルに対して約1.θ〜1.1当量が適切である
。
上記のプロセスによって溶液中で製造されるエポキシト
リアジンでキャッピングされたポリフェニレンエーテル
は、一般に、化学的に結合した塩素、主として共有結合
した塩素をかなり高い割合(たとえば、少なくとも約0
. 4重量%)で含有する。この共有結合した塩素は、
エポキシ基が塩化水素受容体として有機塩基と競合して
クロロヒドリン基を形成した結果であると思われる。そ
の後、このクロロヒドリン基は別のエポキシ基と縮合し
てポリフエニレンエーテルーエボキシトリアジンブロッ
クコポリマーやホモポリマー性のエポキシトリアジンオ
リゴマーなどのような分子種を生成し得る。
リアジンでキャッピングされたポリフェニレンエーテル
は、一般に、化学的に結合した塩素、主として共有結合
した塩素をかなり高い割合(たとえば、少なくとも約0
. 4重量%)で含有する。この共有結合した塩素は、
エポキシ基が塩化水素受容体として有機塩基と競合して
クロロヒドリン基を形成した結果であると思われる。そ
の後、このクロロヒドリン基は別のエポキシ基と縮合し
てポリフエニレンエーテルーエボキシトリアジンブロッ
クコポリマーやホモポリマー性のエポキシトリアジンオ
リゴマーなどのような分子種を生成し得る。
このような分子種を有する生成物から製造されたポリフ
エニレンエーテルコポリマーを含有する組成物を成形す
ると、延性ではあるが、ある種の条件下では望まれる程
度よりいくらか低い衝撃強さを有する物品が形成される
。これは特にポリエステルとのコポリマーの場合に見ら
れる。
エニレンエーテルコポリマーを含有する組成物を成形す
ると、延性ではあるが、ある種の条件下では望まれる程
度よりいくらか低い衝撃強さを有する物品が形成される
。これは特にポリエステルとのコポリマーの場合に見ら
れる。
第二の好ましい方法では、共有結合した塩素をほとんど
かまたはまったくもたないエポキシトリアジンでキャッ
ピングされたポリフェニレンエーテルが生成する。この
方法では、水とすでに記載したような有機液体とからな
る媒質中の界面で反応を実施する。塩基性の試薬は水溶
性の塩基、通常はアルカリ金属水酸化物、好ましくは水
酸化ナトリウムである。これは、エポキシクロロトリア
ジンとポリフェニレンエーテルとの混合物に加えてもよ
いし、あるいは最初にポリフェニレンエーテルと反応さ
せて塩を形成しておいて後にこれをエポキシクロロトリ
アジンと接触させてもよい。
かまたはまったくもたないエポキシトリアジンでキャッ
ピングされたポリフェニレンエーテルが生成する。この
方法では、水とすでに記載したような有機液体とからな
る媒質中の界面で反応を実施する。塩基性の試薬は水溶
性の塩基、通常はアルカリ金属水酸化物、好ましくは水
酸化ナトリウムである。これは、エポキシクロロトリア
ジンとポリフェニレンエーテルとの混合物に加えてもよ
いし、あるいは最初にポリフェニレンエーテルと反応さ
せて塩を形成しておいて後にこれをエポキシクロロトリ
アジンと接触させてもよい。
また、相間移動触媒も使用する。普通の反応条件下で安
定で有効な相間移動触媒はいずれも使用できる。当業者
にはどれが適しているか容易に分かるであろう。特に好
ましいのは、1分子当たり少なくとも2個のアルキル基
、通常は2個か3個のアルキル基が炭素原子を約5〜2
0個含有するような塩化テトラアルキルアンモニウムで
ある。
定で有効な相間移動触媒はいずれも使用できる。当業者
にはどれが適しているか容易に分かるであろう。特に好
ましいのは、1分子当たり少なくとも2個のアルキル基
、通常は2個か3個のアルキル基が炭素原子を約5〜2
0個含有するような塩化テトラアルキルアンモニウムで
ある。
この方法では約20〜100℃の範囲の反応温度が使用
できる。エポキシクロロトリアジンの量は、前に述べた
方法の場合より少ないことが多く、通常はポリフェニレ
ンエーテルを基準にして約1〜6重量%、好ましくは約
2〜6重量%の範囲である。その理由は、エポキシクロ
ロトリアジンとポリフェニレンエーテルとの反応は、明
らかにこの場合の方が完全に近いからである。塩基の当
量数とエポキシクロロトリアジンのモル数との比は約0
.5〜1.5:1で、相間移動触媒と塩基の重量比は約
0.01〜5.0:1であることが最も多い。
できる。エポキシクロロトリアジンの量は、前に述べた
方法の場合より少ないことが多く、通常はポリフェニレ
ンエーテルを基準にして約1〜6重量%、好ましくは約
2〜6重量%の範囲である。その理由は、エポキシクロ
ロトリアジンとポリフェニレンエーテルとの反応は、明
らかにこの場合の方が完全に近いからである。塩基の当
量数とエポキシクロロトリアジンのモル数との比は約0
.5〜1.5:1で、相間移動触媒と塩基の重量比は約
0.01〜5.0:1であることが最も多い。
さらに別の方法では、a磯波体と、固体の塩基、通常は
固体のアルカリ金属水酸化物または遊離塩基形態のアニ
オン交換樹脂とを使用する。塩化物塩は、業界で公知の
方法、たとえば、水酸化物を使用した場合には水洗によ
って、アニオン交換樹脂を使用した場合にはa過によっ
て除去できる。
固体のアルカリ金属水酸化物または遊離塩基形態のアニ
オン交換樹脂とを使用する。塩化物塩は、業界で公知の
方法、たとえば、水酸化物を使用した場合には水洗によ
って、アニオン交換樹脂を使用した場合にはa過によっ
て除去できる。
いずれの製法を使用するにしても、エポキシトリアジン
でキャッピングされたポリフェニレンエーテルは、通常
の方法により、典型的には非溶剤で沈澱させることによ
って単離することができる。
でキャッピングされたポリフェニレンエーテルは、通常
の方法により、典型的には非溶剤で沈澱させることによ
って単離することができる。
使用できる非溶剤の中には、メタノール、1−プロパツ
ール、アセトン、アセトニトリルおよびそれらの混合物
がある。
ール、アセトン、アセトニトリルおよびそれらの混合物
がある。
非溶剤がアルコール類、特にメタノールである場合には
、これと、キャッピングされたポリフェニレンエーテル
上のエポキシトリアジン基との反応が塩基に促進されて
起こり得、その結果普通エポキシド基が消失する。この
反応を抑えるには2種の操作のいずれか一方または両方
を使用できる。
、これと、キャッピングされたポリフェニレンエーテル
上のエポキシトリアジン基との反応が塩基に促進されて
起こり得、その結果普通エポキシド基が消失する。この
反応を抑えるには2種の操作のいずれか一方または両方
を使用できる。
第一のものは反応混合物をなんらかの便利な酸性化合物
で中和することであり、気体、液体または固体状の二酸
化炭素が好ましいことが多い。第二のものは、通常の手
段により、典型的には後の乾燥工程などにより、可能な
限りすばや(かつ完全にアルコールと生成物との接触を
除くことである。
で中和することであり、気体、液体または固体状の二酸
化炭素が好ましいことが多い。第二のものは、通常の手
段により、典型的には後の乾燥工程などにより、可能な
限りすばや(かつ完全にアルコールと生成物との接触を
除くことである。
エポキシトリアジンでキャッピングされたポリフェニレ
ンエーテルの製造を例示する以下の実施例で、エポキシ
クロロトリアジンの割合はポリフェニレンエーテルのパ
ーセントとして表わしである。次のポリフェニレンエー
テルを使用した。
ンエーテルの製造を例示する以下の実施例で、エポキシ
クロロトリアジンの割合はポリフェニレンエーテルのパ
ーセントとして表わしである。次のポリフェニレンエー
テルを使用した。
PPE−25℃のクロロホルム中での固有粘度が0.4
0dl/gであるポリ(2,6−ジメチル−1.4〜フ
エニレンエーテル)。
0dl/gであるポリ(2,6−ジメチル−1.4〜フ
エニレンエーテル)。
v■−約20トルの最大圧力に真空脱気しながら約26
0〜320℃の温度範囲内の二軸式エクストルーダーで
押出しであるPPE。
0〜320℃の温度範囲内の二軸式エクストルーダーで
押出しであるPPE。
LN−第一級または第二級のアミンを含有しない触媒を
用いて製造した結果窒素の割合が低い、固有粘度が0.
57dl/gであるポリ(2,6−ジメチル−1.4−
フェニレンエーテル)。
用いて製造した結果窒素の割合が低い、固有粘度が0.
57dl/gであるポリ(2,6−ジメチル−1.4−
フェニレンエーテル)。
キャッピングされたポリマー中のエポキシトリアジンの
パーセントは、核磁気共鳴スペクトルにおいてエポキシ
部分および芳香族部分中の水素原子に帰属しうるピーク
の相対面積から測定した。塩素のパーセントは定量蛍光
X線分析によって測定した。
パーセントは、核磁気共鳴スペクトルにおいてエポキシ
部分および芳香族部分中の水素原子に帰属しうるピーク
の相対面積から測定した。塩素のパーセントは定量蛍光
X線分析によって測定した。
実施例4〜14
ポリフェニレンエーテル400グラムをトルエン250
0m1に溶かした溶液に攪拌しながらさまざまな量のピ
リジンを加えた後、さまざまな量のエポキシクロロトリ
アジンを少しずつ加えた。ピリジン(当ff1)とエポ
キシクロロトリアジン(モル)との比は1.04:1で
あった。この溶液を還流下でさまざまな時間加熱した後
、ブレンダー内でメタノールを用いて生成物を沈澱させ
、濾過し、メタノールで洗浄し、真空乾燥した。関連す
るパラメーターと分析結果を表Iに示す。
0m1に溶かした溶液に攪拌しながらさまざまな量のピ
リジンを加えた後、さまざまな量のエポキシクロロトリ
アジンを少しずつ加えた。ピリジン(当ff1)とエポ
キシクロロトリアジン(モル)との比は1.04:1で
あった。この溶液を還流下でさまざまな時間加熱した後
、ブレンダー内でメタノールを用いて生成物を沈澱させ
、濾過し、メタノールで洗浄し、真空乾燥した。関連す
るパラメーターと分析結果を表Iに示す。
表 I
実施例15〜25
ポリフェニレンエーテル400グラムをトルエン250
0m1に溶か七た溶液に、さまざまな量のエポキシクロ
ロトリアジンを少量のメチレンクロライドに溶解して加
えた。次いで、市販の塩化メチルトリアルキルアンモニ
ウム(アルキル基は炭素原子を8〜10個含有)の10
%トルエン溶液を48グラム、さらに、10%水酸化ナ
トリウム水溶液をエポキシクロロトリアジン1モルに対
して水酸化ナトリウム1.3当量の量で加えた。この混
合物を25〜40℃でさまざまな時間激しく攪拌した後
、ブレンダー内でメタノールを用いて生成物を沈澱させ
、すばやく濾過し、メタノールで洗浄し、真空乾燥した
。
0m1に溶か七た溶液に、さまざまな量のエポキシクロ
ロトリアジンを少量のメチレンクロライドに溶解して加
えた。次いで、市販の塩化メチルトリアルキルアンモニ
ウム(アルキル基は炭素原子を8〜10個含有)の10
%トルエン溶液を48グラム、さらに、10%水酸化ナ
トリウム水溶液をエポキシクロロトリアジン1モルに対
して水酸化ナトリウム1.3当量の量で加えた。この混
合物を25〜40℃でさまざまな時間激しく攪拌した後
、ブレンダー内でメタノールを用いて生成物を沈澱させ
、すばやく濾過し、メタノールで洗浄し、真空乾燥した
。
結果を表■に挙げる。塩素の割合は2ooppm未満で
あり、定量蛍光X線分析で検出可能な最小量であった。
あり、定量蛍光X線分析で検出可能な最小量であった。
表 ■
カルボキシ末端基を含有するいかなる縮合ポリマーも本
発明に使用できる。ポリエステルが特に好ましい。しか
し、エステル結合以外の結合を単独でまたはエステル結
合と共に含有するカルボキシで末端が停止したポリマー
も包含される。
発明に使用できる。ポリエステルが特に好ましい。しか
し、エステル結合以外の結合を単独でまたはエステル結
合と共に含有するカルボキシで末端が停止したポリマー
も包含される。
そのようなポリマーの代表例は、カルボキシで末端が停
止したポリアミドとポリエチレングリコール、ポリプロ
ピレングリコールまたはポリテトラメチレングリコール
などのようなポリオキシアルキレングリコールとの反応
によって製造されるブロックポリエーテルエステルアミ
ドを始めとする各種のエラストマー性ポリエステルアミ
ドである。典型的なカルボキシで末端が停止したポリア
ミドは、アジピン酸などのようなジカルボン酸の存在下
で、ε−カプロラクタム、11−アミノウンデカン酸お
よび12−アミノドデカン酸などのようなアミノ酸また
はラクタムを重合して製造される。−群の適切なブロッ
クポリエーテルアミドが、アトケム社(Atochem
Inc、)からペバックス(PEBAX)という商品
名で販売されている。
止したポリアミドとポリエチレングリコール、ポリプロ
ピレングリコールまたはポリテトラメチレングリコール
などのようなポリオキシアルキレングリコールとの反応
によって製造されるブロックポリエーテルエステルアミ
ドを始めとする各種のエラストマー性ポリエステルアミ
ドである。典型的なカルボキシで末端が停止したポリア
ミドは、アジピン酸などのようなジカルボン酸の存在下
で、ε−カプロラクタム、11−アミノウンデカン酸お
よび12−アミノドデカン酸などのようなアミノ酸また
はラクタムを重合して製造される。−群の適切なブロッ
クポリエーテルアミドが、アトケム社(Atochem
Inc、)からペバックス(PEBAX)という商品
名で販売されている。
また、ダウ・ケミカル(Dov Cheslcal)か
らXUS−63115という製品番号で販売されている
物質などのようなポリエステルアミドも包含される。こ
れは、通常、カルボキシで末端力(停止したポリエステ
ルを最初に形成してから後にこのポリエステルを芳香族
のジイソシアネートと反応させることによって製造され
る。
らXUS−63115という製品番号で販売されている
物質などのようなポリエステルアミドも包含される。こ
れは、通常、カルボキシで末端力(停止したポリエステ
ルを最初に形成してから後にこのポリエステルを芳香族
のジイソシアネートと反応させることによって製造され
る。
好ましいポリエステルは一般に次式の構造単位を含む。
(IX)
4II ll
−0−R−0−C−A’−C−
ユニで、各R4は、それぞれ独立して、二価の脂肪族、
脂環式もしくは芳香族炭化水素基またはポリオキシアル
キレン基であり、Alは二価の芳香族基である。これら
には、ポリ(アルキレンジカルボキシレート)、エラス
トマー性のポリエステル、ポリアリ−レート、および、
コポリエステルカーボネートなどのようなポリエステル
コポリマーで代表される熱可塑性のポリエステルが包含
される。キャッピングされたポリフェニレンエーテル中
のエポキシ基と反応を起こす主要なものはポリエステル
のカルボン酸基であるので、このポリエステルが比較的
高い濃度でカルボン酸末端基を有しているのが極めて好
ましい。約5〜250マイクロ当量/グラムの範囲の濃
度が一般に適しており、10〜100マイクロ当量/グ
ラムが好ましく、30〜100はさらに好ましく、40
〜80は特に望ましい。
脂環式もしくは芳香族炭化水素基またはポリオキシアル
キレン基であり、Alは二価の芳香族基である。これら
には、ポリ(アルキレンジカルボキシレート)、エラス
トマー性のポリエステル、ポリアリ−レート、および、
コポリエステルカーボネートなどのようなポリエステル
コポリマーで代表される熱可塑性のポリエステルが包含
される。キャッピングされたポリフェニレンエーテル中
のエポキシ基と反応を起こす主要なものはポリエステル
のカルボン酸基であるので、このポリエステルが比較的
高い濃度でカルボン酸末端基を有しているのが極めて好
ましい。約5〜250マイクロ当量/グラムの範囲の濃
度が一般に適しており、10〜100マイクロ当量/グ
ラムが好ましく、30〜100はさらに好ましく、40
〜80は特に望ましい。
これらのポリエステルは次式の構造単位を含んでいても
よい。
よい。
ここで、R4はすでに定義した通りであり、R5はポリ
オキシアルキレン基であり、A2は三価の芳香族基であ
る。式■中のA1基はp−フェニレンもしくはm−フェ
ニレンまたはこれらの混合物であることが最も多く、式
X中のA2は通常トリメリド酸から誘導されており、次
式の構造を有する。
オキシアルキレン基であり、A2は三価の芳香族基であ
る。式■中のA1基はp−フェニレンもしくはm−フェ
ニレンまたはこれらの混合物であることが最も多く、式
X中のA2は通常トリメリド酸から誘導されており、次
式の構造を有する。
R4基は、たとえば、Cのアルキレン基、Cの脂環式基
、CB−20の芳香族基、またはポリオキシアルキレン
基(ただし、このアルキレン基は炭素原子を約2〜6個
含をし、4個含有するのが最も普通である)でよい。す
でに指摘したように、この種のポリエステルにはポリ(
アルキレンテレフタレート)とポリアリ−レートが包含
される。ポリ(アルキレンテレフタレート)が好ましい
ことが多く、ポリ(エチレンテレフタレート)とポリ(
ブチレンテレフタレート)が最も好ましい。
、CB−20の芳香族基、またはポリオキシアルキレン
基(ただし、このアルキレン基は炭素原子を約2〜6個
含をし、4個含有するのが最も普通である)でよい。す
でに指摘したように、この種のポリエステルにはポリ(
アルキレンテレフタレート)とポリアリ−レートが包含
される。ポリ(アルキレンテレフタレート)が好ましい
ことが多く、ポリ(エチレンテレフタレート)とポリ(
ブチレンテレフタレート)が最も好ましい。
このポリエステルは、一般に、60(重量)%のフェノ
ールと40%の1. 1. 2. 2−テトラクロロエ
タンの混合物中30℃での固有粘度(IV)によって測
定される数平均分子量が約20゜000〜70,000
の範囲である。
ールと40%の1. 1. 2. 2−テトラクロロエ
タンの混合物中30℃での固有粘度(IV)によって測
定される数平均分子量が約20゜000〜70,000
の範囲である。
本発明のコポリマー組成物の製造には溶液ブレンドまた
は溶融ブレンドのいずれかの方法を使用できる。典型的
な反応温度は約175〜350℃の範囲である。したが
って、溶液反応では0−ジクロロベンゼン、ニトロベン
ゼンまたは1,2゜4−トリクロロベンゼンなどのよう
な比較的沸点の高い溶媒が好ましい。
は溶融ブレンドのいずれかの方法を使用できる。典型的
な反応温度は約175〜350℃の範囲である。したが
って、溶液反応では0−ジクロロベンゼン、ニトロベン
ゼンまたは1,2゜4−トリクロロベンゼンなどのよう
な比較的沸点の高い溶媒が好ましい。
溶融反応法は、工業用ポリマー加工施設で溶融ブレンド
装置が利用できるので好ましいことが多い。従来のこの
種の装置が適しており、押出装置を使用すると一般に便
利でありしたがって好ましいことが多い。
装置が利用できるので好ましいことが多い。従来のこの
種の装置が適しており、押出装置を使用すると一般に便
利でありしたがって好ましいことが多い。
エポキシトリアジンでキャッピングされたポリフェニレ
ンエーテルとポリエステルとの間で起こる主要な反応に
は、一般に後者のカルボン酸末端基が関与しており、こ
れがエポキシド基を開環してヒドロキシエステル基を形
成する。したがって、本発明の好ましい態様は、下記式
のポリフェニレンエーテル−ポリエステル結合を少なく
とも1個含有する分子からなるポリフェニレンエーテル
ーポリエステルコボリマーである。
ンエーテルとポリエステルとの間で起こる主要な反応に
は、一般に後者のカルボン酸末端基が関与しており、こ
れがエポキシド基を開環してヒドロキシエステル基を形
成する。したがって、本発明の好ましい態様は、下記式
のポリフェニレンエーテル−ポリエステル結合を少なく
とも1個含有する分子からなるポリフェニレンエーテル
ーポリエステルコボリマーである。
ここで、Ql 、Q 2およびR1はすでに定義した通
りであり、zlはアルキル、シクロアルキルもしくは芳
香族基(低級アルキルまたは芳香族炭化水素が最も普通
である)または あるいはZ が−0−C−でZ3がOHである。
りであり、zlはアルキル、シクロアルキルもしくは芳
香族基(低級アルキルまたは芳香族炭化水素が最も普通
である)または あるいはZ が−0−C−でZ3がOHである。
もうひとつの可能な反応は、ポリエステルのヒドロキシ
末端基とキャッピングされたポリフェニレンエーテルの
エポキシ基との間で起こる。したがって、本発明の組成
物は、式XIの結合を含有する化合物に限定されること
はなく、z2またはZ3のカルボン酸エステル基の代わ
りにエーテル基を含有する類似の構造の結合を有する化
合物も包含し得る。
末端基とキャッピングされたポリフェニレンエーテルの
エポキシ基との間で起こる。したがって、本発明の組成
物は、式XIの結合を含有する化合物に限定されること
はなく、z2またはZ3のカルボン酸エステル基の代わ
りにエーテル基を含有する類似の構造の結合を有する化
合物も包含し得る。
本発明の組成物を製造するのに使用するポリフェニレン
エーテルおよび他のポリマーの割合には臨界的な意味は
なく、所望の性質を有する組成物が得られるように広い
範囲で変えられる。最も普通の場合、各々のポリマーを
、組成物の約5〜95重量%の範囲、好ましくは約30
〜70重量%の範囲の量で使用する。
エーテルおよび他のポリマーの割合には臨界的な意味は
なく、所望の性質を有する組成物が得られるように広い
範囲で変えられる。最も普通の場合、各々のポリマーを
、組成物の約5〜95重量%の範囲、好ましくは約30
〜70重量%の範囲の量で使用する。
本発明の組成物は、ポリフエニレンエーテルーポリエス
テルコポリマーに加えて、未反応のポリフェニレンエー
テルも含有する。これには、水素のみが結合した末端基
(すなわち、式■のアミノアルキルで置換された末端基
)を有するポリフェニレンエーテル分子、ならびに不完
全なキャッピングの結果官能化されていないポリフェニ
レンエーテルや、または官能化されてはいるがポリエス
テルとは反応しなかったその他のポリフェニレンエーテ
ルがすべて包含される。この組成物は未反応のポリエス
テルも含有し得る。いずれにしても、これらの組成物か
ら製造された成形品は、一般に延性であり、単純なポリ
フェニレンエーテル−ポリエステルブレンドから製造さ
れたものより衝撃強さが高い。これらの単純なブレンド
は不相溶性であり、すでに述べたように脆性や層剥離を
示すことが多い。
テルコポリマーに加えて、未反応のポリフェニレンエー
テルも含有する。これには、水素のみが結合した末端基
(すなわち、式■のアミノアルキルで置換された末端基
)を有するポリフェニレンエーテル分子、ならびに不完
全なキャッピングの結果官能化されていないポリフェニ
レンエーテルや、または官能化されてはいるがポリエス
テルとは反応しなかったその他のポリフェニレンエーテ
ルがすべて包含される。この組成物は未反応のポリエス
テルも含有し得る。いずれにしても、これらの組成物か
ら製造された成形品は、一般に延性であり、単純なポリ
フェニレンエーテル−ポリエステルブレンドから製造さ
れたものより衝撃強さが高い。これらの単純なブレンド
は不相溶性であり、すでに述べたように脆性や層剥離を
示すことが多い。
実験データの示唆するところによると、いくつかのその
他の要因が、最大の衝撃強さを有する組成物を製造する
際に重要な意味をもっている。これらのうちのひとつは
エポキシトリアジンでキャッピングされたポリフェニレ
ンエーテル中の塩素の割合である。すでに記載した溶液
法で得られる高塩素含量のキャッピングされたポリフェ
ニレンエーテルから製造された本発明の組成物は、界面
法で得られる低塩素材料から製造されたものより衝撃強
さが低いことが多い。
他の要因が、最大の衝撃強さを有する組成物を製造する
際に重要な意味をもっている。これらのうちのひとつは
エポキシトリアジンでキャッピングされたポリフェニレ
ンエーテル中の塩素の割合である。すでに記載した溶液
法で得られる高塩素含量のキャッピングされたポリフェ
ニレンエーテルから製造された本発明の組成物は、界面
法で得られる低塩素材料から製造されたものより衝撃強
さが低いことが多い。
もうひとつの要因は、ポリフェニレンエーテル中の中和
されてないアミノ窒素の割合である。高割合では、エポ
キシド環の開環、シアヌレート部分からのエポキシド基
の転位、およびエステル結合の開裂を始めとする副反応
が生起し得る。このような副反応は、すでに記載したよ
うにポリフェニレンエーテルおよび/または本発明の組
成物を真空脱気することによって最小限に抑えることが
できる。第三の要因は、使用するキャッピング剤の分子
構造(DGCCと対比されるBGCCやMGCC)およ
びその割合によって変化し得るコポリマーの分子構造で
ある。
されてないアミノ窒素の割合である。高割合では、エポ
キシド環の開環、シアヌレート部分からのエポキシド基
の転位、およびエステル結合の開裂を始めとする副反応
が生起し得る。このような副反応は、すでに記載したよ
うにポリフェニレンエーテルおよび/または本発明の組
成物を真空脱気することによって最小限に抑えることが
できる。第三の要因は、使用するキャッピング剤の分子
構造(DGCCと対比されるBGCCやMGCC)およ
びその割合によって変化し得るコポリマーの分子構造で
ある。
また、「高塩素含量のコキャッピングされたポリフェニ
レンエーテルを含有する組成物は、中和されてないアミ
ノ窒素を低割合で含有するポリフェニレンエーテルを使
用すると延性および高い衝撃強さが得られる傾向が高く
、「低塩素の」材料では逆のことがいえるようでもある
。この理由は現在のところ理解されていない。
レンエーテルを含有する組成物は、中和されてないアミ
ノ窒素を低割合で含有するポリフェニレンエーテルを使
用すると延性および高い衝撃強さが得られる傾向が高く
、「低塩素の」材料では逆のことがいえるようでもある
。この理由は現在のところ理解されていない。
本発明の組成物は、ポリフェニレンエーテル、他のポリ
マーおよびコポリマーに加えてその他の成分を含有して
いてもよい。その例は、ポリフェニレンエーテルおよび
他のポリマーのいずれかまたは双方と相溶性の衝撃改質
剤である。
マーおよびコポリマーに加えてその他の成分を含有して
いてもよい。その例は、ポリフェニレンエーテルおよび
他のポリマーのいずれかまたは双方と相溶性の衝撃改質
剤である。
適切な衝撃改質剤には各種のエラストマー性コポリマー
があり、その例は、官能化されてないものと(たとえば
)スルホネート基やホスホネート基で官能化されたもの
とを含めたエチレン−プロピレン−ジエンポリマー(E
PDM)、カルボキシレート化されたエチレン−プロピ
レンゴム、重合したシクロアルケン、ならびに、スチレ
ンなどのようなアルケニル芳香族化合物とブタジエン、
イソプレン、クロロブレン、エチレン、プロピレンおよ
びブチレンを始めとする重合可能なオレフィンかジエン
とのブロックコポリマーである。また、相互貫入型網目
構造によってポリ(アルキルアクリレート)コアにポリ
スチレンシェルを結合したコアーシェルポリマーも包含
される。このようなコアーシェルポリマーは米国特許第
4,681.915号に詳細に開示されている。
があり、その例は、官能化されてないものと(たとえば
)スルホネート基やホスホネート基で官能化されたもの
とを含めたエチレン−プロピレン−ジエンポリマー(E
PDM)、カルボキシレート化されたエチレン−プロピ
レンゴム、重合したシクロアルケン、ならびに、スチレ
ンなどのようなアルケニル芳香族化合物とブタジエン、
イソプレン、クロロブレン、エチレン、プロピレンおよ
びブチレンを始めとする重合可能なオレフィンかジエン
とのブロックコポリマーである。また、相互貫入型網目
構造によってポリ(アルキルアクリレート)コアにポリ
スチレンシェルを結合したコアーシェルポリマーも包含
される。このようなコアーシェルポリマーは米国特許第
4,681.915号に詳細に開示されている。
好ましい衝撃改質剤は、アルケニル芳香族化合物とジエ
ンの、ブロック(典型的には、ジブロック、トリブロッ
クまたはラジアルテレブロック)コポリマーである。少
なくとも1個のブロックがスチレンから誘導され、他の
少なくとも1個のブロックがブタジエンとイソプレンの
少なくとも1種から誘導されていることが最も多い。特
に好ましいのは、ポリスチレン末端ブロックとジエンか
ら誘導された中央ブロックとをもつトリブロックコポリ
マーである。存在する脂肪族不飽和を選択的水素化によ
って除去する(これが好ましい)かまたは低下させると
有利であることが多い。これらの衝撃改質剤の重量平均
分子量は約so、o。
ンの、ブロック(典型的には、ジブロック、トリブロッ
クまたはラジアルテレブロック)コポリマーである。少
なくとも1個のブロックがスチレンから誘導され、他の
少なくとも1個のブロックがブタジエンとイソプレンの
少なくとも1種から誘導されていることが最も多い。特
に好ましいのは、ポリスチレン末端ブロックとジエンか
ら誘導された中央ブロックとをもつトリブロックコポリ
マーである。存在する脂肪族不飽和を選択的水素化によ
って除去する(これが好ましい)かまたは低下させると
有利であることが多い。これらの衝撃改質剤の重量平均
分子量は約so、o。
O〜300,000の範囲が典型的である。このタイプ
のブロックコポリマーはシェル・ケミカル社(Shel
l Chemical Coll1pany)からクレ
ートン(KRATON)という商標で市販されており、
たとえばクレートン(KRATON) D 1101、
G1650、G1651、G1652およびG1702
がある。
のブロックコポリマーはシェル・ケミカル社(Shel
l Chemical Coll1pany)からクレ
ートン(KRATON)という商標で市販されており、
たとえばクレートン(KRATON) D 1101、
G1650、G1651、G1652およびG1702
がある。
ポリカーボネート、コポリエステルカーボネートまたは
ポリアリ−レートなどのようなポリマーが存在すると、
高い成形温度および/または長い成形サイクル時間など
のような苛酷な成形条件下で成形された物品の衝撃強さ
を改良する効果を示すことがある。この同じ目的は、組
成物中に、複数個のエポキシド基を合釘する少なくとも
1種の化合物(以後、「ポリエポキシド」という)を、
通常は組成物の約O11〜3.0%、好ましくは約0.
25〜3.096の量で配合することによって適えられ
ることが多い。このタイプの代表的な化合物はグリシジ
ルアクリレートやグリシジルメタクリレートなどのよう
な化合物のホモポリマーならびにそのコポリマーであり
、その好ましいコモノマーは低級アルキルアクリレート
、メチルメタクリレート、アクリロニトリルおよびスチ
レンである。また、インシアヌル酸トリグリシジルなど
のようなエポキシで置換されたシアヌレートおよびイソ
シアヌレートも有用である。
ポリアリ−レートなどのようなポリマーが存在すると、
高い成形温度および/または長い成形サイクル時間など
のような苛酷な成形条件下で成形された物品の衝撃強さ
を改良する効果を示すことがある。この同じ目的は、組
成物中に、複数個のエポキシド基を合釘する少なくとも
1種の化合物(以後、「ポリエポキシド」という)を、
通常は組成物の約O11〜3.0%、好ましくは約0.
25〜3.096の量で配合することによって適えられ
ることが多い。このタイプの代表的な化合物はグリシジ
ルアクリレートやグリシジルメタクリレートなどのよう
な化合物のホモポリマーならびにそのコポリマーであり
、その好ましいコモノマーは低級アルキルアクリレート
、メチルメタクリレート、アクリロニトリルおよびスチ
レンである。また、インシアヌル酸トリグリシジルなど
のようなエポキシで置換されたシアヌレートおよびイソ
シアヌレートも有用である。
上記のポリエポキシドは、単一の操作で他の成分とブレ
ンドすることによって導入してもよい。
ンドすることによって導入してもよい。
しかし、その有効性は、典型的には乾燥状態で混合した
後押出すことにより、ポリエステルと予備混和すること
によって最大限に発揮できる。そのような予備ブレンド
によって組成物の衝撃強さが増大することが多い。この
ポリエポキシドが有効な理由は完全には理解されていな
いが、一部のポリエステル分子のカルボン酸末端基との
反応によってポリエステルの分子量、溶融粘度および分
枝化度が高められるためと思われる。
後押出すことにより、ポリエステルと予備混和すること
によって最大限に発揮できる。そのような予備ブレンド
によって組成物の衝撃強さが増大することが多い。この
ポリエポキシドが有効な理由は完全には理解されていな
いが、一部のポリエステル分子のカルボン酸末端基との
反応によってポリエステルの分子量、溶融粘度および分
枝化度が高められるためと思われる。
最後に、充填材、難燃剤、顔料、染料、安定剤、帯電防
止剤、結晶化助剤、離型剤などのような通常のfJO成
分、および上で述べなかった樹脂状成分が存在していて
もよい。
止剤、結晶化助剤、離型剤などのような通常のfJO成
分、および上で述べなかった樹脂状成分が存在していて
もよい。
本発明のコポリマー組成物の製造とその性質を例示する
以下の実施例で使用したポリエステルと衝撃改質剤は次
の通りである。
以下の実施例で使用したポリエステルと衝撃改質剤は次
の通りである。
PET−さまざまなポリ(エチレンテレフタレート)。
PBT−ゲル透過クロマトグラフィーで測定される数平
均分子量が約so、oooのポリ(ブチレンテレフタレ
ート)。
均分子量が約so、oooのポリ(ブチレンテレフタレ
ート)。
PATME−テトラメチレングリコール、ヘキサメチレ
ングリコールおよびポリ(テトラメチレンエーテル)グ
リコールの混合物から製造された市販のエラストマー性
ポリテレフタレート。
ングリコールおよびポリ(テトラメチレンエーテル)グ
リコールの混合物から製造された市販のエラストマー性
ポリテレフタレート。
PTME (50,000)およびPTME (54゜
000)−テトラメチレングリコールとポリ(テトラメ
チレンエーテル)グリコールの混合物から製造された、
括弧内に表示した数平均分子量を有し、ポリ(テトラメ
チレンエーテル)グリコール単位をそれぞれ約20重量
%および50重量%含有する市販のエラストマー性ポリ
テレフタレート。
000)−テトラメチレングリコールとポリ(テトラメ
チレンエーテル)グリコールの混合物から製造された、
括弧内に表示した数平均分子量を有し、ポリ(テトラメ
チレンエーテル)グリコール単位をそれぞれ約20重量
%および50重量%含有する市販のエラストマー性ポリ
テレフタレート。
PIF−ジメチルテレフタレートおよびトリメリド酸と
平均分子量が約2000のポリオキシプロピレンジアミ
ンとのジイミドー二酸反応生成物の0.91:1(重量
)混合物と、1.4−ブタンジオールとから製造された
コポリエステル。
平均分子量が約2000のポリオキシプロピレンジアミ
ンとのジイミドー二酸反応生成物の0.91:1(重量
)混合物と、1.4−ブタンジオールとから製造された
コポリエステル。
5EBS−重量平均分子量が29,000のポリスチレ
ン末端ブロックと、重量平均分子量が116,000の
水素化されたブタジエン中央ブロックとを有する市販の
トリブロックコポリマー CS−米国特許節4,684,696号に従って製造さ
れた、75%の架橋ポリ(ブチルアクリレート)コアと
25%の架橋ポリスチレンシェルとを含有するコアーシ
ェル材料。
ン末端ブロックと、重量平均分子量が116,000の
水素化されたブタジエン中央ブロックとを有する市販の
トリブロックコポリマー CS−米国特許節4,684,696号に従って製造さ
れた、75%の架橋ポリ(ブチルアクリレート)コアと
25%の架橋ポリスチレンシェルとを含有するコアーシ
ェル材料。
PO−シス−トランス比が20 : 80で、重量平均
分子量が約55.000のポリオクテニレン。
分子量が約55.000のポリオクテニレン。
記載した樹脂ブレンドは、(特に断わらない限り)乾燥
状態で混合した後400rpm、190〜255℃の二
輪式エクストルーダーで押出して製造した。押出した材
料を水で急冷し、ベレット化し、オーブンで乾燥し、2
80℃で成形した。
状態で混合した後400rpm、190〜255℃の二
輪式エクストルーダーで押出して製造した。押出した材
料を水で急冷し、ベレット化し、オーブンで乾燥し、2
80℃で成形した。
成形した試験片のノツチ付きアイゾツト衝撃強さおよび
引張特性(それぞれ、ASTMのD256法およびD6
38法)ならびに0.455MPaでの熱変形温度(A
S TMのD648法)を試験した。
引張特性(それぞれ、ASTMのD256法およびD6
38法)ならびに0.455MPaでの熱変形温度(A
S TMのD648法)を試験した。
以下の実施例中で部とパーセントはすべて重量による。
表示しである結合したポリフェニレンエーテルの割合は
、共重合しなかったポリフェニレンエーテルをトルエン
で抽出し、残渣中のポリフェニレンエーテルの割合を核
磁気共鳴分析で測定することによって決定した。これは
一般に組成物中のコポリマーの量を示す。
、共重合しなかったポリフェニレンエーテルをトルエン
で抽出し、残渣中のポリフェニレンエーテルの割合を核
磁気共鳴分析で測定することによって決定した。これは
一般に組成物中のコポリマーの量を示す。
実施例26〜35
実施例4〜14に記載したようにして製造したエポキシ
トリアジンでキャッピングされたポリフェニレンエーテ
ル、各種のポリエステルおよび5EBSをさまざまな割
合で含Hする組成物を調製して成形した。関連するパラ
メーターと試験の結果を表■に示す。
トリアジンでキャッピングされたポリフェニレンエーテ
ル、各種のポリエステルおよび5EBSをさまざまな割
合で含Hする組成物を調製して成形した。関連するパラ
メーターと試験の結果を表■に示す。
実施例36〜47
実施例15〜25のエポキシトリアジンでキャッピング
されたポリフェニレンエーテル、PBTおよび5EBS
から組成物を製造して成形した。
されたポリフェニレンエーテル、PBTおよび5EBS
から組成物を製造して成形した。
関連するパラメーターと試験結果を表■に示す。
実施例48〜49
PPE18部を等重量のエポキシトリアジンでキャッピ
ングされたポリフェニレンエーテルと置き換え、実施例
18および24の組成物と類似の組成物を製造して成形
した。関連する試験の結果を表Vに示す。
ングされたポリフェニレンエーテルと置き換え、実施例
18および24の組成物と類似の組成物を製造して成形
した。関連する試験の結果を表Vに示す。
表V
実施例50〜57
エポキシトリアジンでキャッピングされたポリフェニレ
ンエーテル、PETおよび(実施例50〜55では’)
SEBSを含有する組成物を製造して成形した。いくつ
かの例では、カルボン酸末端基の割合を増大させるため
に最初にPETを271℃で予備的に押出して乾燥した
。次のPETを使用した。
ンエーテル、PETおよび(実施例50〜55では’)
SEBSを含有する組成物を製造して成形した。いくつ
かの例では、カルボン酸末端基の割合を増大させるため
に最初にPETを271℃で予備的に押出して乾燥した
。次のPETを使用した。
「コダパック(Kodapak) 7352 J −
イーストマン・コダック社(Eastman Koda
k Co、)製。
イーストマン・コダック社(Eastman Koda
k Co、)製。
「バイタラ7 (Vitul”) 1001 AJ−
グツドイヤー・ケミカル(Goodyear Chem
lcal)製。
グツドイヤー・ケミカル(Goodyear Chem
lcal)製。
「ローム・アンドeハース(Roho+ & l1aa
s) 5202AJ。
s) 5202AJ。
再生ボトルスクラップ−数平均分子量的40゜000゜
関連するパラメーターと試験結果を表■に示す。
実施例58〜61
実施例18のエポキシトリアジンでキャッピングされた
ポリフェニレンエーテル、PBT、ボトルスクラップP
ETおよび(実施例58〜60では)SEBSを含有す
る組成物を調製して成形した。関連するパラメーターと
試験結果を表■に示す。
ポリフェニレンエーテル、PBT、ボトルスクラップP
ETおよび(実施例58〜60では)SEBSを含有す
る組成物を調製して成形した。関連するパラメーターと
試験結果を表■に示す。
表 ■
一チル、PBTおよびC8またはPOを含有する組成物
を調製して成形した。関連するパラメーターと試験結果
を表■に示す。
を調製して成形した。関連するパラメーターと試験結果
を表■に示す。
表 ■
実施例18のものに似ているがエポキシトリアジンを0
.75〜0.85%含有するエポキシトリアジンでキャ
ッピングされたポリフエニレンエエポキシトリアジンで
官能化されたポリフェニレンエーテル、各種のエラスト
マー性ポリエステルおよび(実施例65〜71では)衝
撃改質剤として5EBSを含有する組成物を調製して成
形した。関連するパラメーターと試験結果を表■に示す
。
.75〜0.85%含有するエポキシトリアジンでキャ
ッピングされたポリフエニレンエエポキシトリアジンで
官能化されたポリフェニレンエーテル、各種のエラスト
マー性ポリエステルおよび(実施例65〜71では)衝
撃改質剤として5EBSを含有する組成物を調製して成
形した。関連するパラメーターと試験結果を表■に示す
。
実施例75〜80
実施例18のエポキシトリアジンでキヤ・ソピングされ
たポリフェニレンエーテル、PBTと各種のエラストマ
ー性ポリエステルとの混合物、および(実施例75〜7
9では)衝撃改質剤として5EBSを含有する組成物を
調製して成形した。関連するパラメーターと試験結果を
表Xに示す。
たポリフェニレンエーテル、PBTと各種のエラストマ
ー性ポリエステルとの混合物、および(実施例75〜7
9では)衝撃改質剤として5EBSを含有する組成物を
調製して成形した。関連するパラメーターと試験結果を
表Xに示す。
実施例81〜86
5%のMGCCを用いて製造したMGCCでキャッピン
グされたポリフェニレンエーテル、3種の異なるグレー
ドのベバックス(PEBAX)ブロックコポリエーテル
アミドおよび(いくつかの実施例では)衝撃改質剤をい
ろいろな割合で使用して、これを120〜290℃で押
出すことによって組成物を製造した。相対割合と試験結
果を表XIに示す。層剥離は観察されなかった。
グされたポリフェニレンエーテル、3種の異なるグレー
ドのベバックス(PEBAX)ブロックコポリエーテル
アミドおよび(いくつかの実施例では)衝撃改質剤をい
ろいろな割合で使用して、これを120〜290℃で押
出すことによって組成物を製造した。相対割合と試験結
果を表XIに示す。層剥離は観察されなかった。
実施例87〜91
本実施例で使用したエポキシトリアジンでキャッピング
されたポリフェニレンエーテルは、実施例81〜86の
ものと類似のMGCCでキャッピングされた生成物であ
り、3.5%および5%のMGCCを用いて製造したも
のであった。他のポリマーは、ダウ中ケミカル(Dov
Chelcal)からXUS63115というグレー
ド名で市販されている、アゼライン酸、1,4−ブタン
ジオールおよびメチレンビス(p−インシアナトベンゼ
ン)から製造されたポリエステルアミドであった。ブレ
ンドの手順は実施例81〜86で使用したものであった
。
されたポリフェニレンエーテルは、実施例81〜86の
ものと類似のMGCCでキャッピングされた生成物であ
り、3.5%および5%のMGCCを用いて製造したも
のであった。他のポリマーは、ダウ中ケミカル(Dov
Chelcal)からXUS63115というグレー
ド名で市販されている、アゼライン酸、1,4−ブタン
ジオールおよびメチレンビス(p−インシアナトベンゼ
ン)から製造されたポリエステルアミドであった。ブレ
ンドの手順は実施例81〜86で使用したものであった
。
割合と試験結果を、キャッピングされてないポリフェニ
レンエーテルを使用した2種の対照例と比較して表XH
に示す。層剥離は見られなかった。
レンエーテルを使用した2種の対照例と比較して表XH
に示す。層剥離は見られなかった。
Claims (22)
- (1)エポキシトリアジンでキャッピングされたポリフ
ェニレンエーテルとカルボキシ末端基を含有する少なく
とも1種の縮合ポリマーとの反応によって生成されるポ
リフェニレンエーテル−ポリエステルコポリマーを含む
組成物。 - (2)縮合ポリマーがエラストマー性のコポリエステル
アミドである、請求項1記載の組成物。 - (3)縮合ポリマーが、式 (IX)▲数式、化学式、表等があります▼ [式中、各R^4は、それぞれ独立して、二価の脂肪族
、脂環式もしくは芳香族炭化水素基またはポリオキシア
ルキレン基であり、A^1は二価の芳香族基である]の
構造単位からなるポリエステルである、請求項1記載の
組成物。 - (4)ポリフェニレンエーテルが、式 (III)▲数式、化学式、表等があります▼ [式中、各Q^1は、それぞれ独立して、ハロゲン、第
一級もしくは第二級の低級アルキル、フェニル、ハロア
ルキル、アミノアルキル、炭化水素オキシ、またはハロ
炭化水素オキシ(ただし、少なくとも2個の炭素原子が
ハロゲン原子と酸素原子を隔てている)であり、各Q^
2は、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、第一級もし
くは第二級の低級アルキル、フェニル、ハロアルキル、
炭化水素オキシ、またはQ^1に対して定義したハロ炭
化水素オキシである]を有する複数の構造単位からなる
、請求項2記載の組成物。 - (5)A^1がp−もしくはm−フェニレンまたはそれ
らの混合物である、請求項4記載の組成物。 - (6)ポリフェニレンエーテルが、ポリ(2,6−ジメ
チル−1,4−フェニレンエーテル)である、請求項5
記載の組成物。 - (7)R^1がメチレンであり、A^1がp−フェニレ
ンである、請求項6記載の組成物。 - (8)R^4がエチレンである、請求項7記載の組成物
。 - (9)R^4がテトラメチレンである、請求項7記載の
組成物。 - (10)R^4がポリオキシテトラメチレンである、請
求項7記載の組成物。 - (11)衝撃改質剤も含有している、請求項7記載の組
成物。 - (12)衝撃改質剤が、末端ブロックがスチレンから誘
導されており中央ブロックがイソプレンおよびブタジエ
ンの少なくとも1種から誘導されているトリブロックコ
ポリマーである、請求項11記載の組成物。 - (13)中央ブロックが水素化されている、請求項12
記載の組成物。 - (14)ポリエステルが、式 (X)▲数式、化学式、表等があります▼ [式中、R^5はポリオキシアルキレン基であり、A^
2は三価の芳香族基である]の単位も含有している、請
求項7記載の組成物。 - (15)式 (X I )▲数式、化学式、表等があります▼ [式中、R^1は二価の脂肪族、脂環式、複素環式、ま
たは置換もしくは非置換の芳香族炭化水素基であり、Z
^1はアルキル基、シクロアルキル基、もしくは芳香族
の基、または ▲数式、化学式、表等があります▼ であり、Z^2がOHであってZ^3は▲数式、化学式
、表等があります▼であるか、またはZ^2が▲数式、
化学式、表等があります▼であってZ^3はOHである
]のポリフェニレンエーテル−ポリエステル結合を少な
くとも1個含有するポリフェニレンエーテル−ポリエス
テルコポリマー分子を含む組成物。 - (16)R^1が低級アルキレン基である、請求項15
記載の組成物。 - (17)ポリフェニレンエーテルがポリ(2,6−ジメ
チル−1,4−フェニレンエーテル)である、請求項1
6記載の方法。 - (18)R^4がエチレンである、請求項17記載の組
成物。 - (19)R^1がメチレンであり、A^1がp−フェニ
レンである、請求項18記載の組成物。 - (20)Z^1が低級アルキル基または芳香族炭化水素
基である、請求項19記載の組成物。 - (21)Z^1がメチル、n−ブチルまたは2,4,6
−トリメチルフェニルである、請求項20記載の組成物
。 - (22)Z^1が ▲数式、化学式、表等があります▼ である、請求項19記載の組成物。
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