JPH0321662A - コポリエステルエラストマー及び塩素化ポリエチレンの配合物 - Google Patents

コポリエステルエラストマー及び塩素化ポリエチレンの配合物

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JPH0321662A
JPH0321662A JP2122805A JP12280590A JPH0321662A JP H0321662 A JPH0321662 A JP H0321662A JP 2122805 A JP2122805 A JP 2122805A JP 12280590 A JP12280590 A JP 12280590A JP H0321662 A JPH0321662 A JP H0321662A
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Michael D Golder
マイケル・ディー・ゴールダー
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    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/02Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08L67/025Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds containing polyether sequences

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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】 本発明の分野は、変戊された熱可塑性コポリエステルエ
ラストマーに関するものである。
7タル酸と長鎖グリコールとから誘導される反復ポリマ
ー長鎖エステル単位、及び、フタル酸と短鎖グリコール
とから誘導される短鎖エステル単位を有するセグメント
熱可塑性コボリエステルエラストマーは、例えば米国特
許第3.651,014号、同第3,763,109号
及び同第4,355,155号に記載されている。
セクメント熱可塑性コポリエステルエラストマーとポリ
塩化ビニルとの配合物は、米国特許第3,718,71
5号に記載されている。
米国特許第3,835,098号においては、エラスト
マーを、平均で1分子あたり少なくとも2個のカルポジ
イミド基を有する実質的に線状のポリ力ルポジイミドと
反応させることによって、コボリエステルエラストマー
の熱安定性及び加水分解安定性を改良する方法が記載さ
れている。
コポリエステルエラストマー、エチレン/カルポン酸コ
ボリマー及びポリ力ルポジイミドの配合物が、米国特許
第3,963,801号に記載されている。
1,6−へキサメチレンジシアンジアミドのようなグア
ニジン類によるコポリエステルエラストマーの熱安定化
が、米国特許第4,520.1484、同第4,520
,149号及び同第4.520,150号に記載されて
いる。
多くの用途、例えば前輪駆動自動車において用いる定速
ブーツにおいては、その強度及びエラストマー特性を失
うことなく、グリースと長時間接触させたままにしてお
くことができるエラストマー組成物が必要とされている
本発明は、加熱グリースに対して改良された耐性を有す
る熱可塑性コポリエステルエラストマー組成物に関する
ものである。その一態様においては、本発明は、塩素化
ポリエチレンが配合された熱可塑性コポリエステルエラ
ストマーに関する。
他の態様においては、本発明は、カルボジイミド及びグ
アニジンで更に変戊されたコボリエステルエラストマー
/塩素化ポリエチレン配合物に関するものである。
本発明の組成物は、(A)熱可塑性コボリエステルエラ
ストマー約60〜約95重量%、及び(B)#1素化ポ
リエチレン約5〜約40tJl%(ここで、重量%は成
分A及びBの合計重量を基準としたものである)の配合
物から調製される。本発明の組威物は、また、組或物の
全重量を基準として約0.5〜約5重量%のカルボジイ
ミド及び約0.1〜約2重量%のグアニジンで更に変戊
された、熱可塑性コボリエステルエラストマー及び塩素
化ポリエチレンの配合物を包含するものである。
熱可塑性コポリエステルエラストマーは、セクメントコ
ボリエステルエラストマーとも称され、エステル結合を
介して末端間で結合している(joined ke*d
 to tIl+)多数の反復長鎖エステル単位及び短
鎖エステル単位から構或されるものである。
長鎖エステル単位は、少なくとも一つの次式:−O−G
−0−C−R.−C− の構造で表されるものであり、短鎖エステル単位は、少
なくとも一つの次式: 0 − D I− 0 − C − R r − C 
−−0−D,−0−C−R,−C− −O−D,一〇−C−R,一C− の構造で表されるものである。
上式において、 Gは、約400以上の分子量及び約55℃以下の融点を
有する長鎖ボリマーグリコールから末端ヒドロキシル基
を除去した後に残存する二価の基であり; R,及びR,は、それぞれ約300未満の分子量を有す
る異なるジカルボン酸からカルポキシル基を除去した後
に残存する異なる二価の炭化水素基であり; D1及びD2は、約250未満の分子量を有する異なる
低分子量ジオール類からヒドロキシル基を除去した後に
残存する異なる二価の基である。熱可塑性コポリエステ
ルにおける短鎖エステル単位は、コポリエステルの約2
5〜約95重量%を与える。コポリエステルtこおける
短鎖エステル単位の約50〜約100%は同一である。
塩素化ポリエチレンは、約25〜約45重1%の塩素で
塩素化された高密度ポリエチレンがら誘導されるもので
ある。
カルポジイミド類は、1分子中にカルポジイミド基を1
個のみ有し、次式: R’NたC=NR’ (式中 Rl及びR2は、アルキル、シクロアルキル又
はアリール基である) で表されるものである。
本発明において有用な熱可塑性コボリエステルエラスト
マーは、ここに参照として記載する米国特許第3,65
1,014号及び同第4,355,155号に記載され
ている. 熱可塑性コポリエステルエラストマーのポリマー鎖の単
位に用いられる「長鎖エステル単位Jという用語は、長
鎖グリコールとジカルボン酸との反応生或物を示すもの
である。かかる「長鎖エステル単位」は、上記の(a)
及び(b)で示される構造に対応するものである。長鎖
グリコールは、末端に(又は可能な限り末端付近に)ヒ
ドロキシ基を有し、約400以上、好ましくは約600
〜約6000の分子量を有するボリマーグリコールであ
る。コポリエステルを製造するために用いる長鎖グリコ
ールは、通常、ポリ(オキシアルキレン)グリコーノレ
又はポリ(オキシアルキレン)グリコール及びジカルボ
ン酸のグリコールエステルである。
ボリマー鎖における単位に用いる「短鎖エステル単位」
という用語は、約550未満の分子量を有する低分子量
化合物又はボリマー鎖を示すものである。これらは、低
分子量ジオール(分子量約250以下)とジカルボン酸
とを反応させて、上記の(c)、(d)、(e)及び(
f)で示される構造に対応する反復単位を生戊させるこ
とによって得られる。
ここで用いる「ジカルボン酸」という用語は、ジカルボ
ン酸の縮合重合等価物、即ち、これらのエステル類又は
酸塩化物のようなエステル形戊誘導体、あるいはグリコ
ールとの重合反応においてジカルボン酸と実質的に類似
の挙動を示す他の誘導体を包含するものである。
本発明において用いるコポリエステルは、(1)1以上
のジカルボン酸又はその等価物、(b)1以上の長鎖グ
リコール、及び(c)1以上の低分子量ジオールを互い
に重合させることによって得られる。重合反応は、通常
の工程、例えばバルク中で又は1以上の七ノマーを溶解
する溶媒媒体中で行うことができる. コポリエステルを製造するのに用いるジカルポン酸は、
約300未満の分子量を有するものである。これらは、
芳香族であっても、脂肪族又は脂環式のものであっても
よい。これらのジカルボン酸は、重合反応に影響を与え
ないいかなる置換基を有していてもよい。有用なジカル
ボン酸の例は、オルト7タル酸、イソ7タル酸、テレ7
タル酸、ビ安息香酸、ビス(p一カルボキシ7エニル)
メタン、p−オキシ(p一カルポキシフエニル)安息香
酸、エチレンビス(p−オキシ安息香酸)、1.5−ナ
7タレンジカノレボン酸、2.7−ナフタレンジカノレ
ボン酸、7エナントラレンジカノレポン酸、4.4’ 
−スルホニルジ安息香酸など、並びにそのC .− C
 ..アルキル及び他の環置換誘導体、例えばハロ、ア
ルコキシ又はアリール誘導体である。p−(β−ヒドロ
キシエチルオキシ)安息香酸のようなヒドロキシ酸類も
、芳香族ジカルボン酸が存在するならば、用いることが
できる。
更に有用なジカルポン酸は、セバシン酸、1.3−又は
1.4−シクロヘキサンジカルポン酸、アジビン酸、グ
ルタル酸、コハク酸、シュウ酸、アゼライン酸、7マル
酸、4−シクロヘキセン−1.2−ジカルボン酸、ビメ
リン酸、スベリン酸、2,2,3.3−テトラメチルコ
ハク酸などである。
好ましいジカルボン酸は、8〜16個の炭素原子を有す
る芳香族酸、シクロヘキサンジカルポン酸及びアジピン
酸である。特に好ましいジカルボン酸は、テレフタル酸
及びイソフタル酸又はこれらの混合物である。曲げ弾性
率がより低い生成物が所望の場合には、混合物の約1〜
約20重量%がイソ7タル酸であるテレフタル酸及びイ
ソフタル酸の混合物を用いる。
コポリエステルを製造するのに用いる長鎖グリコールは
、約400〜約6000の分子量、約55℃未満の融点
、及び約2.0より大きい炭素/酸素比を有するもので
ある。有用な長鎖グリコールとしては、アルキレン基が
2〜約10個の炭素原子を有する1.2−アルキレンオ
キシド、例えばエチレンオキシド、1,2−プロピレン
オキシド、1.2−プチレンオキシド及び1,2−ヘキ
シレンオキシドから誘導されるものが挙げられる。
他の有用な長鎖グリコールは、エチレンオキシド及び1
.2−プロピレンオキシドのランダム又はブロックコボ
リマーである。好ましい長鎖グリコールは、テトラヒド
ロフランから誘導されるポリ(オキシテトラメチレン)
グリコールである。
特に好ましい長鎖グリコールは、約1000の平均分子
量を有するポリ(オキシテトラメチレン)グリコールで
ある。
反応してコポリエステルの短鎖エステル単位を形成する
有用な低分子量ジオールとしては、エチレングリコール
、プロピレングリコール、l,4ーブタンジオール、l
,4−ブテンジオール、1.6−へキサメチレングリコ
ール、ジヒドロキシシクロヘキサン、シクロヘキサンジ
メタノール、レゾルシノール、ヒドロキノン、1,s−
ジヒドロキシナフタレン、ビスフェノールAなどが挙げ
られる。ジオールの対応エステル形或誘導体、例えばエ
チレンオキシド又はプロピレンカーボネートもまた有用
である。好ましいジオールは、1.4−ブタンジオーノ
レ及び1,4−プテンジオーノレあるいはこれら二つの
混合物である。混合物の約10〜約40重量%、最も好
ましくは約20〜約30重量%が1,4−ブテンジオー
ルである混合物が好ましい。
本発明のポリエステルの製造においては、単一の長鎖グ
リコール又はグリコール類の混合物を用いる。後者の場
合においては、ボリマー中に1以上のG単位が存在する
ようになり、多数の異なる長鎖単位が比例して増加する
ようになる。いずれの場合においても、長鎖グリコール
が、少なくとも一つの低分子量ジオール及び少なくとも
一つのジカルボン酸と反応して、長鎖及び短鎖エステル
単位がエステル結合を介して末端同士で結合している(
joined kead to tail)熱可塑性ポ
リエステルを生戊する。単一の低分子量ジオールに代え
てジオール類の混合物を用いることができ、単一の長鎖
グリコールに代えてかかる化合物の混合物を用いること
ができ、率−の低分子量ジカルポン酸に代えて2種以上
の混合物を用いることができる.したがって、上記の構
造におけるGは単一の長鎖グリコールの残基又は幾つか
の異なるグリコールの残基を表すことができ、D.及び
D,は1種又は幾つかの低分子量ジオールの残基を表す
ことができ、R,及びR1は1禅又は幾つかのジカルポ
ン酸の残基を表すことができる。
短鎖エステル単位は、コポリエステルの約25〜約95
重量%、好ましくは約45〜約65%を構成していなけ
ればならず、全短鎖エステル単位の約50〜約100%
が同一、即ち単一の低分子量ジオールと単一の低分子量
ジカルボン酸との反応生戒物であることが重要である。
これらの単位は、通常、ボリマー骨格全体に互って統計
的に分布している。
コポリエステルは、周知の縮合重合条件下、約150〜
約260℃、好ましくは約225〜約26000の温度
で上記成分から製造される。
本発明において有用な塩素化ポリエチレンは、約25〜
約45重量%の塩素含有率及び約10,000〜約30
,000ポイズの溶融粘度を有する塩素化高密度ポリエ
チレンである。特に好ましい塩素化ポリエチレンは、約
35〜約45重量%の塩素を含むものである。塩素化ポ
リエチレンは、周知な組成物であり、参照としてここに
記載するEmeycleyelia  @f  Pol
ym@r  Science  sad  Teeb+
+oloH, vo1.6.p.4N−442,I+l
erscieace Publishers(+967
)に詳しく記載されている。
本発明の組成物は、約60〜約95重量%の熟可塑性コ
ポリエステルエラストマーと約5〜約40重量%の塩素
化ポリエチレンとを含んでいる。
好ましい量は、熱可塑性コボリエステルエラストマーが
約65〜約90重量%、塩素化ポリエチレンが約10〜
約35重量%である。この重量%は、二つの成分の全重
量を基準としたものである。本発明の配合物は、熱グリ
ースに対するその耐性で示されるような改良された安定
性を有している。
配合物の熱グリース耐性におけるより大きな改良は、カ
ルボジイミド類及びグアニジン類を含ませると得られる
本発明において有用なカルボジイミドは、1分子あたり
力ルポジイミド基を1個のみ有するモノマー性のもので
あり、次式: R’N−C=NR” (式中、Rl及びR8は、1〜約18個の炭素原子を有
するアルキル基、5〜約10個の炭素原子を有するシク
ロアルキル基、又は6〜約18個の炭素原子を有するア
リール基(アルカリール及びアリールアルキル基を包含
する)である)で表される。かかるカルボジイミドの例
は、ジメチルカルポジイミド、ジイソプロビル力ルポジ
イミド、ジイソブチル力ルポジイミド、ジオクチル力ル
ポジイミド、tert−プチルイソプロピルカルポジイ
ミド、ドデシルイソプロビルカルポジイミド、ジシクロ
へキシルカルボジイミド、ジフェニル力ルポジイミド、
ジー0−トリルカルポジイミド、ビス(2.6−ジエチ
ル7エニル)カルボジイミド、ビス(2.6−ジイソプ
ロビルフェニル)カルポジイミド、ジーB−ナフチル力
ルポジイミド、ペンジノレインプロピノレカノレボジイ
ミドなどである。好ましいカルポジイミドは、R基が芳
香族基であるものである。特に好ましいカルポジイミド
は、ビス(2.6−ジイソプ口ビルフエニル)カルボジ
イミドである。カルボジイミド類は、参照としてここに
記載するThe Chemistry ol Carb
odiimides, 11.G.Khor*ns著,
 Chemicsl Rtvievs vo14,p.
目5−166 (+953)に詳しく記載されている。
本発明において有用なグアニジンは、次式:CN   
                      CN(
式中、nは約2〜約20の整数である)で表されるもの
である。特に好ましいグアニジンは、式中のnが6のも
の、即ち1,6−へキサメチレンービスージシアンジア
ミドである。
カルポジイミド及びグアニジンは、組或物の四つの成分
の全重量を基準として、カルボジイミドが約0.5〜約
5重量%、好ましくは約1〜約3重量%、グアニジンが
約0.1〜約2重量%、好ましくは約0.3〜約l重量
%の量で、熱可塑性コポリエステルエラストマー及び塩
素化ポリエチレンに配合して用いる。
本出願人の共に審査中の米国特許出願第238,300
号(1988午8月30日出願)及び同第238,46
4号(1 9 8 g$8月30日出wx)において示
されているように、カルボジイミドを熱可m性コボリエ
ステルエラストマーに配合することによって、熱グリー
スに対するコポリエステルエラストマーの耐性が向上す
る。グリースを熱可塑性コボリエステルエラストマーに
加えても、熱グリース耐性の向上は殆ど又は全く示され
ない.しかしながら、コポリエステルエラストマー、塩
素化ポリエチレン及びカルボジイミド配合物中にグアニ
ジンを含ませることの有利性は、溶融流速をより良好に
制御できることである。塩素化ポリエチレンは、ポリエ
ステルエラストマーに対する可塑化剤として作用し、配
合物の溶融流速を向上させる。配合物にグアニジンを加
えると、組成物が、ポリエステルエラストマー単独の場
合と同等か又はこれよりも僅かに低い溶融流速を有する
ようになる。
本発明の組成物の製造においては、成分をランダムに配
合した後、単一スクリュー又はツインスクリュー押出機
で溶融配合する。次に配合物をシートの形態に押し出す
以下の実施例によって本発明をより詳細に説明する。部
及び%は、他に示されていない限り、重量部及び重量%
である。
実施例A 実施例において用いるコポリエステルエラストマーの組
戊データ及び物理特性を表Aに示す。
表  A コポリエステル シツアD硬度 ハードセグメント重量% ソフトセグメント重量S コポリエステルの融点(’0) メルトインデックス (220℃、H6Qcm) 内部粘度 AB s5      47 N       53 38      47 1N      171 6.0      11.5 1.35 1.0 コポリエステルは、全て、テレフタル酸、及び、ハード
セグメント中にBD/BD+BD’のモル比0.25で
1,4−ブタンジオール(B D)及び1,4−プテン
ジオール(BD’ )の両方を有するものであった。
実施例B 実施例において用いる塩素化ポリエチレンは、Dot 
CPE樹脂361S及び4211’t’あった。それぞ
れ、CPEI及びCPE2と称するこれらの樹脂は、以
下の特性を有していた。
ートの形態に押し出した。熱グリース老化に対する耐性
を押し出しシートから打ち抜いたASTMD412引張
バーで測定した。引張パーを、自動車の前輪駆動系にお
いて用いるグリースを充填したジャー内に配置し、10
0℃に加熱したオゾン中に4週間配置した。老化前及び
老化後において、破断時の引張強さ(TS−BK)及び
破談時の引張伸び(Elong − B K)を引張バ
ーで測定した。これらの特性の保持率(%)を計算した
。配合物の各成分の量、及び強さ保持特性を表1に示す
溶融粘度(ボイズ)      26,500  9.
000バルク密度(Ib/ft)       H  
  35実施例1 実JIHM Aに記載のコボリエステルエラストマ−A
を、塩素化ポリエチレンCPE1と十分に混合した。配
合物を、1インチの単一スクリュー押出機中、420°
F,80RPMで溶融配合し、シC P E(%)  
           H.5  23    33保
持特性 TS−BK保持率(%)53   56   56  
 51表1に示したデータから明らかなように、本組成
物の熱グリースに曝露語の強度保持特性は、非変成コボ
リエステルエラストマーよりも大きく改良される。
実施例2 実施例1に記載の手順を用いて、コポリエステルB,C
PE2、ビス(2.6−ジイソプロビルフェニル)カル
ポジイミド及び1.6−へキサメチレンービスージシア
ンジイミド(HMBD)から配合物を調製した。組戒の
データ、1 0 0 ’Oのグリース中で3週間後及び
6週間後の老化試験結果、及び、220℃でASTM 
D123Bによって測定した配合物の溶融流速を表2に
示す。
C P E(%)             H.7 
 1175  20力ルポジイミド(%)      
2.5  15  2.3HMBD(%)      
   11.7  0.35  o.s保持特性 3週間 TS−BK保持率(%)44   I1   75  
 HEloB−B K保持率(%)20   1oll
  N   956週間 TS−BK保持率(%)47   N   75   
71El+B−B K保持率(%)H.7  12  
 78   81カルボジイミド及び塩素化ポリエチレ
ンを加えることによって、熱グリースに対するコポリエ
ステルエラストマーの耐性が劇的に向上する。
本発明の原理、好ましい態様及び操作モードを上記に記
載した。しかしながら、これらは制限ではなく例示のも
のであり、保護されるべき発明は、記載された特定の形
態に限定されるものではない。
本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、当業者に
よって修正及び変更を行うことができる。
(外4名)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、以下の成分 (A)熱可塑性コポリエステルエラストマー約60〜約
    95重量%;及び、 (B)塩素化ポリエチレン約5〜約40重量%;(ここ
    で、重量%は成分A及びBの合計重量を基準としたもの
    である) の配合物を含むエラストマー組成物であって、上記Aの
    セグメントコポリエステルエラストマーが、エステル結
    合を介して末端同士で結合している(joined h
    ead to tail)多数の繰り返し長鎖エステル
    単位及び短鎖エステル単位からなり、該長鎖エステル単
    位が、少なくとも一つの次式:▲数式、化学式、表等が
    あります▼ の構造で表されるものであり、短鎖エステル単位が、少
    なくとも一つの次式: (c)▲数式、化学式、表等があります▼ (上式において、Gは、約400以上の分子量及び約5
    5℃以下の融点を有する長鎖ポリマーグリコールから末
    端ヒドロキシル基を除去した後に残存する二価の基であ
    り、R_1及びR_2は、それぞれ約300未満の分子
    量を有する異なるジカルボン酸からカルボキシル基を除
    去した後に残存する異なる二価の炭化水素基であり、D
    _1及びD_2は、約250未満の分子量を有する異な
    る低分子量ジオール類からヒドロキシル基を除去した後
    に残存する異なる二価の基である:但し、該短鎖セグメ
    ントは、コポリエステルの約25〜約95重量%の量で
    あり、短鎖エステル単位の約50〜約100%は同一で
    ある) の構造で表されるものであり、 上記Bの塩素化ポリエチレンが、約25〜約45重量%
    の塩素で塩素化された高密度ポリエチレンから誘導され
    るものであることを特徴とする上記組成物。 2、芳香族ジカルボン酸が、テレフタル酸、イソフタル
    酸又はこれらの混合物であり、脂肪族ジオールが、1,
    4−ブタンジオール又は1,4−ブテンジオールあるい
    はこれらの混合物である請求項1記載の組成物。 3、Aが約65重量%〜約90重量%の量存在し、Bが
    約10重量%〜約35重量%の量存在する請求項2記載
    の組成物。 4、ポリエーテルグリコールが、アルキレン基が2〜4
    個の炭素原子を有するポリオキシアルキレングリコール
    である請求項1記載の組成物。 5、ポリエーテルグリコールが、約1000の平均分子
    量を有するポリオキシテトラメチレングリコールである
    請求項4記載の組成物。 6、短鎖セグメントが、コポリエステルの約45〜約6
    5重量%の量である請求項1記載の組成物。 7、D_1、D_2基の約10〜約40%が、1,4−
    ブテンジオールからヒドロキシル基を除去した後に残存
    する二価の基を表す請求項2記載の組成物。 8、D_1、D_2基の約20〜約30重量%が、1,
    4−ブテンジオールからヒドロキシル基を除去した後に
    残存する二価の基を表す請求項2記載の組成物。 9、R_1、R_2基が、テレフタル酸からカルボキシ
    ル基を除去した後に残存する炭化水素基である請求項2
    記載の組成物。 10、R_1、R_2基の約1〜約20%が、イソフタ
    ル酸からカルボキシル基を除去した後に残存する炭化水
    素基である請求項2記載の組成物。 11、次式: R^1N=C=NR^2 (式中、R^1及びR^2は、アルキル基、シクロアル
    キル基又はアリール基である) で表されるカルボジイミド0.5〜約5重量%、及び、
    次式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、nは2〜20の整数である) で表されるグアニジン約0.1〜約2重量%を更に含む
    請求項1記載の組成物。 12、カルボジイミドが約1〜約3重量%の量存在し、
    グアニジンが約0.3〜約1重量%の量存在する請求項
    11記載の組成物。 13、カルボジイミド上のR^1及びR^2置換基が芳
    香族基である請求項11記載の組成物。 14、カルボジイミドがビス(2,6−ジイソプロピル
    フェニル)カルボジイミドである請求項13記載の組成
    物。 15、グアニジンが1,6−ヘキサメチレン−ビス−ジ
    シアンジアミドである請求項11記載の組成物。
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