JPH0328263A - 低付着性ガラス繊維充填ポリエステル樹脂 - Google Patents
低付着性ガラス繊維充填ポリエステル樹脂Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
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- C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
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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。
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、ガラス繊維充填ポリエステル樹脂に関し、さ
らに詳しくは、ポリエステル樹脂の線熱膨張係数を減少
するために樹脂に対して低付着性のガラスetaをポリ
エステル樹脂中に使用することに関する。
らに詳しくは、ポリエステル樹脂の線熱膨張係数を減少
するために樹脂に対して低付着性のガラスetaをポリ
エステル樹脂中に使用することに関する。
本発明は、要約すれば、次の通りである:ポリエーテル
エステルまたはポリ(エーテルイミド)エステル、まI
;はポリエーテルエステルまたはポリ(エーテルイミド
)エステルの一方または両者とポリ(ブチレンテレフタ
レート)またはポリ(エチレンテレフタレート)とのブ
レンドからなるガラス繊維または鉱物繊維充填ポリエス
テル樹脂。
エステルまたはポリ(エーテルイミド)エステル、まI
;はポリエーテルエステルまたはポリ(エーテルイミド
)エステルの一方または両者とポリ(ブチレンテレフタ
レート)またはポリ(エチレンテレフタレート)とのブ
レンドからなるガラス繊維または鉱物繊維充填ポリエス
テル樹脂。
この組戊物は、ポリ(ブチレンテレフタレート)、ポリ
(エチレンテレフタレート)または両者のマトリックス
相を有するブレンドを有してはならない。繊維はポリエ
ステルの原樹脂に対する付着性を実質的にもたない。ガ
ラス繊維または鉱物繊維は、ボリマーのブレンドの線熱
膨張係数を効果的l二制御する。低付着性mmは、普通
の強化用付着性繊維(これは樹脂のためのカップリング
剤でコーティングされている)に関連する靭性の減少を
生じない。
(エチレンテレフタレート)または両者のマトリックス
相を有するブレンドを有してはならない。繊維はポリエ
ステルの原樹脂に対する付着性を実質的にもたない。ガ
ラス繊維または鉱物繊維は、ボリマーのブレンドの線熱
膨張係数を効果的l二制御する。低付着性mmは、普通
の強化用付着性繊維(これは樹脂のためのカップリング
剤でコーティングされている)に関連する靭性の減少を
生じない。
成形されたガラス繊維強化熱可塑性ポリマーから、外部
の自動車部品、例えば、側面の外装用パネルおよびロッ
カーパネルを作ることは知られている。黙可塑性ポリエ
ステル、例えば、ポリ(プチレンテレ7タレート)(P
BT)またはポリ(エチレンテレフタレート)(PET
)は、このような用途において熱可塑性ポリマーとして
使用するために十分に剛性であるが、低温において十分
に靭性ではない。熱可塑性エラストマーのポリエステル
、例えば、ポリエーテルエステル(P E E)は靭性
を増加する。ポリ(エーテルイミド)エステルはポリエ
ーテルエステルに非常に類似する性質を有することが知
られており、そしてポリエーテルエステル靭性付与剤の
一部分またはすべての代わりに使用することができる。
の自動車部品、例えば、側面の外装用パネルおよびロッ
カーパネルを作ることは知られている。黙可塑性ポリエ
ステル、例えば、ポリ(プチレンテレ7タレート)(P
BT)またはポリ(エチレンテレフタレート)(PET
)は、このような用途において熱可塑性ポリマーとして
使用するために十分に剛性であるが、低温において十分
に靭性ではない。熱可塑性エラストマーのポリエステル
、例えば、ポリエーテルエステル(P E E)は靭性
を増加する。ポリ(エーテルイミド)エステルはポリエ
ーテルエステルに非常に類似する性質を有することが知
られており、そしてポリエーテルエステル靭性付与剤の
一部分またはすべての代わりに使用することができる。
ポリマーのブレンドそれ自体は、外部の自動車部品の要
求される要件のためには高すぎる線熱膨張係数(CLT
E)を有し、そしてガラス繊維はCLTEを減少するた
めに樹脂中に混入される。
求される要件のためには高すぎる線熱膨張係数(CLT
E)を有し、そしてガラス繊維はCLTEを減少するた
めに樹脂中に混入される。
1つのこのような繊維強化ポリエステル樹脂は熱可塑性
ポリエステル組成物であり、その基本或分はエラストマ
ーの軟質セグメントおよび高融点の結晶質ポリエステル
硬質セグメント(熱可塑性エジストマーのポリエステル
)を有する結晶質のセグメント化ブロックコポリマー、
および熱可塑性の高いモジュラスの高融点の結晶質ポリ
エステルである。使用する熱可塑性エラストマーのポリ
エステルは、ポリ(ブチレンテレフタレート) (P
BT)の軟質セグメントおよびポリテトラメチレンエー
テルグリコール(PTMEG)の軟質セグメントを含有
するポリエーテルエステルである。
ポリエステル組成物であり、その基本或分はエラストマ
ーの軟質セグメントおよび高融点の結晶質ポリエステル
硬質セグメント(熱可塑性エジストマーのポリエステル
)を有する結晶質のセグメント化ブロックコポリマー、
および熱可塑性の高いモジュラスの高融点の結晶質ポリ
エステルである。使用する熱可塑性エラストマーのポリ
エステルは、ポリ(ブチレンテレフタレート) (P
BT)の軟質セグメントおよびポリテトラメチレンエー
テルグリコール(PTMEG)の軟質セグメントを含有
するポリエーテルエステルである。
高いモジュラスの高融点結晶質ポリエステルはPBTで
ある。
ある。
ポリエステルブレンド中の繊維は、ガラス繊維をポリエ
ステルに強く付着させるためにガラス繊維上に適当なカ
ップリング剤を使用することによつて強化繊維として作
用しなくてはならない。しかしながら、適当な強化繊維
は、CLTEを減少するが、破断点伸び、レオメトリー
の衝撃強さまたは落槍衝撃試験により測定して靭性を有
意に減少させる。ノッチ付きアイゾッド衝撃試験は、と
くに繊維の大部分が衝撃振子に対して垂直に配列されて
いるので、繊維充填樹脂についての研究において大きい
感度をもたないと考えられる。
ステルに強く付着させるためにガラス繊維上に適当なカ
ップリング剤を使用することによつて強化繊維として作
用しなくてはならない。しかしながら、適当な強化繊維
は、CLTEを減少するが、破断点伸び、レオメトリー
の衝撃強さまたは落槍衝撃試験により測定して靭性を有
意に減少させる。ノッチ付きアイゾッド衝撃試験は、と
くに繊維の大部分が衝撃振子に対して垂直に配列されて
いるので、繊維充填樹脂についての研究において大きい
感度をもたないと考えられる。
また、外部の自動車0用途において使用されるポリエス
テル組戊物の表面品質および外部の部品を効果的に塗装
する能力は商業的に重要である。
テル組戊物の表面品質および外部の部品を効果的に塗装
する能力は商業的に重要である。
外部の部品の表面の外観は、経時的に維持されなくては
ならない。『彩色適性」は、塗装の間の部品の支持が少
ない、加熱わるみ抵抗を要求する。
ならない。『彩色適性」は、塗装の間の部品の支持が少
ない、加熱わるみ抵抗を要求する。
表面の品質は繊維に関係する表面の欠陥を回避すべきで
あることを必要とする;このような欠陥の例は溶接線、
波立ちおよびそりである。繊維に関係する表面の欠陥は
、ガラス繊維のレベルを増加することによって一層悪く
なる。
あることを必要とする;このような欠陥の例は溶接線、
波立ちおよびそりである。繊維に関係する表面の欠陥は
、ガラス繊維のレベルを増加することによって一層悪く
なる。
本発明の目的は、非充填樹脂と比較して減少したCLT
Eを有するが、従来の繊維充填樹脂に関連する靭性の減
少をもたない繊維充填樹脂を提供することである。
Eを有するが、従来の繊維充填樹脂に関連する靭性の減
少をもたない繊維充填樹脂を提供することである。
本発明は、ある種のポリエステル樹脂中の強化用繊維を
非強化用繊維で置換すると、CLTEの減少の有意に損
失されず、しかも強化用繊維の使用のとき付随する靭性
の損失が有意に改良されるという予期されない発見に基
づく。
非強化用繊維で置換すると、CLTEの減少の有意に損
失されず、しかも強化用繊維の使用のとき付随する靭性
の損失が有意に改良されるという予期されない発見に基
づく。
本発明は、ポリエーテルエステル、ポリ(エーテルイミ
ド)エステルまたは両者のブレンド、またはポリエーテ
ルエステルまたはポリ(エーテルイミド)エステルの一
方または両者とポリ(プチレンテレ7タレート)または
ポリ(エチレンテレフタレート)とのブレンド、前記ブ
レンドはポリ(ブチレンテレフタレート)、ポリ(エチ
レンテレフタレート)または両者のマトリックス相を有
するブレンドを除外する、および 繊維充填ポリエステル樹脂に実質的に付着しないガラス
a#iまたは鉱物iam, からなり、 前記繊維充填樹脂は、射出威形したとき、樹脂に付着す
る強化用のガラス繊維または鉱物繊維で充填したときの
同一樹脂のそれより実質的に大きい、破断点伸びを有す
る、 ことを特徴とする繊維充填ポリエステル樹脂を提供する
。
ド)エステルまたは両者のブレンド、またはポリエーテ
ルエステルまたはポリ(エーテルイミド)エステルの一
方または両者とポリ(プチレンテレ7タレート)または
ポリ(エチレンテレフタレート)とのブレンド、前記ブ
レンドはポリ(ブチレンテレフタレート)、ポリ(エチ
レンテレフタレート)または両者のマトリックス相を有
するブレンドを除外する、および 繊維充填ポリエステル樹脂に実質的に付着しないガラス
a#iまたは鉱物iam, からなり、 前記繊維充填樹脂は、射出威形したとき、樹脂に付着す
る強化用のガラス繊維または鉱物繊維で充填したときの
同一樹脂のそれより実質的に大きい、破断点伸びを有す
る、 ことを特徴とする繊維充填ポリエステル樹脂を提供する
。
本発明の基本ポリマーはポリエーテルエステル(P E
E)またはポリ(エーテルイミド)エステル(PE1
)である。PEIはPEHに類似する性質を有し、そし
てしばしばPEEの代替物として使用される;したがっ
てPEIはrPEEの同等体」と呼ばれる。PEEおよ
びPEIは、エラストマーの軟質セグメント(ポリエー
テルまたはポリエーテルのセグメント)および結晶質の
硬質セグメントからなるという特徴を共有する。PEE
およびPH1のブレンドは本発明の基本ボリマーとして
使用することができる。
E)またはポリ(エーテルイミド)エステル(PE1
)である。PEIはPEHに類似する性質を有し、そし
てしばしばPEEの代替物として使用される;したがっ
てPEIはrPEEの同等体」と呼ばれる。PEEおよ
びPEIは、エラストマーの軟質セグメント(ポリエー
テルまたはポリエーテルのセグメント)および結晶質の
硬質セグメントからなるという特徴を共有する。PEE
およびPH1のブレンドは本発明の基本ボリマーとして
使用することができる。
PEE,PH1またはPEE/PEIのブレンドはポリ
(ブチレンテレ7タレート)とブレンドすることができ
る。PBTの一部またはすべてをPETで置換すること
ができる。
(ブチレンテレ7タレート)とブレンドすることができ
る。PBTの一部またはすべてをPETで置換すること
ができる。
原樹脂は、もちろん、他の戊分、例えば、添加剤、例え
ば、カーポンブラックまt;は酸化防止剤、またはガラ
ス7レークを含有して繊維の異方性を減少することがで
きる。他の戊分の性質および量は、提案する用途に望ま
しくないように繊維充填樹脂の性質を変更しないように
選択されるであろう。
ば、カーポンブラックまt;は酸化防止剤、またはガラ
ス7レークを含有して繊維の異方性を減少することがで
きる。他の戊分の性質および量は、提案する用途に望ま
しくないように繊維充填樹脂の性質を変更しないように
選択されるであろう。
原樹脂において使用される繊維は、少なくとも一部分非
強化性である。強化用繊維はカップリング剤でコーティ
ングして原樹脂に強く付着するようにされ、そしてそれ
以上の説明を必要としない技術用語である。強化用繊維
は原樹脂の引張り強さおよび曲げ弾性率を増加する。こ
こで使用するとき、「非強化用」繊維は、実質的に完全
な強化を得るために十分に樹脂に付着しない繊維を意味
する。こうして、繊維は樹脂に実質的に非付着性である
。繊維は通常、そして好ましくは、ガラスであるが、鉱
物繊維は、また、ガラス繊維の一部またはすべての代わ
りに使用することができる。
強化性である。強化用繊維はカップリング剤でコーティ
ングして原樹脂に強く付着するようにされ、そしてそれ
以上の説明を必要としない技術用語である。強化用繊維
は原樹脂の引張り強さおよび曲げ弾性率を増加する。こ
こで使用するとき、「非強化用」繊維は、実質的に完全
な強化を得るために十分に樹脂に付着しない繊維を意味
する。こうして、繊維は樹脂に実質的に非付着性である
。繊維は通常、そして好ましくは、ガラスであるが、鉱
物繊維は、また、ガラス繊維の一部またはすべての代わ
りに使用することができる。
非強化用繊維の使用は、少なくとも強化された樹脂と比
較して、樹脂の引張り強さを減少する。
較して、樹脂の引張り強さを減少する。
非付着性繊維は引張り強さを非充填樹脂のそれより下に
減少することをわれわれは発見した。引張り強さは、繊
維の付着性を増加するおよび/または樹脂中に強化用a
維ならびJこ非強化用繊m混入することによって改良す
ることができる。したがって、繊維充填組或物の引張り
強さは、強化の測度である。しかしながら、引張り強さ
は、また、樹脂の硬度を増加するか、あるいは非付着性
充填材の量を減少することによって増加される。後述す
るように、付着性の臨界的程度は特定することができな
い。しかしながら、実験において、本発明に従い非付着
性繊維または低付着性繊維の使用は、対応する強化され
た樹脂と比較して、戊形試料の流れの方向において引張
り強さを少なくともl5または20%だけ減少すること
が示される。自動車部品のために調製した組戊物は、通
常、成形試料の流れの方向において約2 5 M P
aより大きくなく、しばしば約2 2 M P aより
大きくない絶対引張り強さを有する:引張り強さに影響
を及ぼす異なる因子与えられると、これらの数値の重要
性は強調し過ぎるべきでない。
減少することをわれわれは発見した。引張り強さは、繊
維の付着性を増加するおよび/または樹脂中に強化用a
維ならびJこ非強化用繊m混入することによって改良す
ることができる。したがって、繊維充填組或物の引張り
強さは、強化の測度である。しかしながら、引張り強さ
は、また、樹脂の硬度を増加するか、あるいは非付着性
充填材の量を減少することによって増加される。後述す
るように、付着性の臨界的程度は特定することができな
い。しかしながら、実験において、本発明に従い非付着
性繊維または低付着性繊維の使用は、対応する強化され
た樹脂と比較して、戊形試料の流れの方向において引張
り強さを少なくともl5または20%だけ減少すること
が示される。自動車部品のために調製した組戊物は、通
常、成形試料の流れの方向において約2 5 M P
aより大きくなく、しばしば約2 2 M P aより
大きくない絶対引張り強さを有する:引張り強さに影響
を及ぼす異なる因子与えられると、これらの数値の重要
性は強調し過ぎるべきでない。
透過型電子顕微鏡により、樹脂がPBTまたはPETの
マトリックス相を有する場合、靭性の所望の改良は得ら
れないことが発見された。tua,このような樹脂は本
発明から排除される。当業者は知るように、マトリック
スを形成するボリマーはその相対的体積および粘度に依
存する。
マトリックス相を有する場合、靭性の所望の改良は得ら
れないことが発見された。tua,このような樹脂は本
発明から排除される。当業者は知るように、マトリック
スを形成するボリマーはその相対的体積および粘度に依
存する。
本発明の繊維充填樹脂の臨界的性質は、射出威形したと
き、もっぱら強化用繊維で充填したときの同一原樹脂よ
り有意に大きい破断点伸びを有するということである。
き、もっぱら強化用繊維で充填したときの同一原樹脂よ
り有意に大きい破断点伸びを有するということである。
破断点伸びは、靭性のすぐれた間接の測度であることが
広く認識されている。
広く認識されている。
ある数の異なる靭性試験が知られており、そして全体の
靭性についての漢字は異なる試験の結果を確認すること
によって決定することができる。しかしながら、われわ
れは破断点伸びをとくIこ有用な靭性の測度として見な
し、そして、例えば、自動車の製造業者は外部の自動車
部品のために最小の破断点伸びを特定する。靭性につい
て他の重要試験は、CEAST衝撃試験およびレオメト
リーの衝撃試験を包含する。
靭性についての漢字は異なる試験の結果を確認すること
によって決定することができる。しかしながら、われわ
れは破断点伸びをとくIこ有用な靭性の測度として見な
し、そして、例えば、自動車の製造業者は外部の自動車
部品のために最小の破断点伸びを特定する。靭性につい
て他の重要試験は、CEAST衝撃試験およびレオメト
リーの衝撃試験を包含する。
伸びの程度は、異なる因子またはパラメーターの複雑な
相互作用により決定される。2つの重要な因子は、繊維
の比率(繊維の量が少ネ゛<なるほど、伸びはより大き
くなる)およびPEEまたはPEIの硬度(ボリマーが
硬くなるほど、伸びはより少なくなる)である。もちろ
ん、強化用繊維のmIIの付着性または比率が増加する
と、伸びは減少する。PBTおよび/またはPETとの
ブレンドにおいて、一方において、PBT/PETおよ
び、他方において、PEE/PETの相対粘度および比
率は、伸びの決定においてある役割を演ずる。こうして
、PBTおよび/またはPETの粘度または量の増加は
破断点伸びを増加させる。
相互作用により決定される。2つの重要な因子は、繊維
の比率(繊維の量が少ネ゛<なるほど、伸びはより大き
くなる)およびPEEまたはPEIの硬度(ボリマーが
硬くなるほど、伸びはより少なくなる)である。もちろ
ん、強化用繊維のmIIの付着性または比率が増加する
と、伸びは減少する。PBTおよび/またはPETとの
ブレンドにおいて、一方において、PBT/PETおよ
び、他方において、PEE/PETの相対粘度および比
率は、伸びの決定においてある役割を演ずる。こうして
、PBTおよび/またはPETの粘度または量の増加は
破断点伸びを増加させる。
対応する強化された樹脂と比較して本発明により達威さ
れる伸びの増加は、正確に特定することができない。本
発明の目的は伸びを有意に増加することであり、そして
当業者は伸びの増加がいずれの特定の用途に対して機能
的または有用であるかどうかを決定することができるで
あろう。しかしながら、1つの指針として、本発明は比
較の強化された樹脂のそれの2倍の破断点伸びを容易に
達成することができ、モして5、9または10倍以上の
増加がしばしば連戒される。
れる伸びの増加は、正確に特定することができない。本
発明の目的は伸びを有意に増加することであり、そして
当業者は伸びの増加がいずれの特定の用途に対して機能
的または有用であるかどうかを決定することができるで
あろう。しかしながら、1つの指針として、本発明は比
較の強化された樹脂のそれの2倍の破断点伸びを容易に
達成することができ、モして5、9または10倍以上の
増加がしばしば連戒される。
70%以上の絶対破断点伸びは、本発明の成形された組
或物の流れの方向において普通に得られるが、少なくと
も250%または300%の伸びを得ることがより好ま
しい。ある用途のために、60%の伸びは満足すべきも
のであろう。
或物の流れの方向において普通に得られるが、少なくと
も250%または300%の伸びを得ることがより好ま
しい。ある用途のために、60%の伸びは満足すべきも
のであろう。
破断点伸びを決定する因子の組み合わせにかんがみて、
特定の伸びまたは伸びの匹敵する伸びを達或するために
要求される独特の組みを与えることができない。それに
もかかわらず、実験において、PEEまたはPH1のシ
aアーD硬度が70または75を越えるとき、強化され
た組戊物に対して伸びの大きい増加を達戊することは困
勉であることが示される;多くの用途に対して、40D
から55Dまで(例えば、35〜45D)程度の硬度は
好ましい。シaアーD硬度はDIN53505またはI
508 6 8に従い測定することができる。
特定の伸びまたは伸びの匹敵する伸びを達或するために
要求される独特の組みを与えることができない。それに
もかかわらず、実験において、PEEまたはPH1のシ
aアーD硬度が70または75を越えるとき、強化され
た組戊物に対して伸びの大きい増加を達戊することは困
勉であることが示される;多くの用途に対して、40D
から55Dまで(例えば、35〜45D)程度の硬度は
好ましい。シaアーD硬度はDIN53505またはI
508 6 8に従い測定することができる。
全体の繊維充填組戊物の重量に基づいて25%までの繊
維含量を使用して有用な結果が得られた。
維含量を使用して有用な結果が得られた。
より高い比率の繊維を使用しないことが好ましい。
繊維の最も好ましい量は15〜20重量%であり、そし
て一般に約lO重量%以上を使用する。これらの繊維含
量は、臨界的でなく、そして、例えば、PEEまたはP
EIまたはPBT/PET : PEE/PEI比に依
存するであろう。PBTまたはPETを含有するブレン
ドにおいて、より多くのPBT/PEIを含めて剛性の
損失に反作用させるかぎり、lO%より少ない繊維含量
を使用することができるであろう(同一剛性を必要とす
ると仮定する). PBTまたはPETとのブレンド場合において、PBT
/PET : PEE/PE I比が60 : 40ま
たは65 : 35を越える場合、有用な結果は得られ
ない傾向がある。
て一般に約lO重量%以上を使用する。これらの繊維含
量は、臨界的でなく、そして、例えば、PEEまたはP
EIまたはPBT/PET : PEE/PEI比に依
存するであろう。PBTまたはPETを含有するブレン
ドにおいて、より多くのPBT/PEIを含めて剛性の
損失に反作用させるかぎり、lO%より少ない繊維含量
を使用することができるであろう(同一剛性を必要とす
ると仮定する). PBTまたはPETとのブレンド場合において、PBT
/PET : PEE/PE I比が60 : 40ま
たは65 : 35を越える場合、有用な結果は得られ
ない傾向がある。
いずれかの用途についての或分の性質およびそれらの比
率は、手探り実験によりおよび当業者の知識と関連して
ここの指針を使用して最適化することができる。所定の
用途のために、性質の適当なバランスは要求され、そし
て1つの性質の改良は他の性質の減少を包含することが
ある。こうして、繊維の付着性の改良は引張り強さを増
加するが、靭性を減少する。
率は、手探り実験によりおよび当業者の知識と関連して
ここの指針を使用して最適化することができる。所定の
用途のために、性質の適当なバランスは要求され、そし
て1つの性質の改良は他の性質の減少を包含することが
ある。こうして、繊維の付着性の改良は引張り強さを増
加するが、靭性を減少する。
本発明の繊維充填ポリエステル樹脂の戊分は、非限定滴
例により説明する。
例により説明する。
ポリエーテルエステルは、一般に、ポリエーテルエステ
ルは、エステル結合により頭・尾で相互に結合した多数
の反復内部線状(itralinear)長鎖および短
鎖のエステル単位からなる。
ルは、エステル結合により頭・尾で相互に結合した多数
の反復内部線状(itralinear)長鎖および短
鎖のエステル単位からなる。
長鎖エステル単位は次の構造:
により表され、ここで
Gは長鎖ボリマーのグリコール、すなわち、400以上
、好ましくは約6.000以下の分子量を有する長鎖ポ
リマーのグリコールから末端ヒドロキシ基を除去した後
残る二価の基であり、長鎖グリコールは一般にポリ(ア
ルキレンオキシド)グリコールであり、 Rは300より少ない分子量を有するジカルポン酸から
カルボキシル基を除去した後残る異なる二価の基であり
、そして Dは低分子量ジオール、すなわち、250より少ない分
子量を有するジオールからヒドロキシル基を除去した後
残る異なる二価の基である。
、好ましくは約6.000以下の分子量を有する長鎖ポ
リマーのグリコールから末端ヒドロキシ基を除去した後
残る二価の基であり、長鎖グリコールは一般にポリ(ア
ルキレンオキシド)グリコールであり、 Rは300より少ない分子量を有するジカルポン酸から
カルボキシル基を除去した後残る異なる二価の基であり
、そして Dは低分子量ジオール、すなわち、250より少ない分
子量を有するジオールからヒドロキシル基を除去した後
残る異なる二価の基である。
必要に応じて、ポリエーテルエステルは、複数の異なる
長鎖グリコール残基、ジカルボン酸残基および/または
低分子量ジオール残基からなることができる。ポリエー
テルエステルは長鎖および短鎖のエステル単位から本質
的に成る。したがって、理解されるように、それはポリ
マーの性質を有意に劣化するために不十分な量で、他の
単位を含有することができる。
長鎖グリコール残基、ジカルボン酸残基および/または
低分子量ジオール残基からなることができる。ポリエー
テルエステルは長鎖および短鎖のエステル単位から本質
的に成る。したがって、理解されるように、それはポリ
マーの性質を有意に劣化するために不十分な量で、他の
単位を含有することができる。
長鎖エステル単位(a)は、長鎖グリコールとジカルポ
ン酸との反応生戊物である。長鎖グリコ・−ルは、末端
(または出来るだけ末端に近い)ヒドロキシ基および約
400から、好ましくは、6,000までの分子量を有
するポリ(アルキレンオキシド)グリコールである。
ン酸との反応生戊物である。長鎖グリコ・−ルは、末端
(または出来るだけ末端に近い)ヒドロキシ基および約
400から、好ましくは、6,000までの分子量を有
するポリ(アルキレンオキシド)グリコールである。
代表的長鎖グリコールは、次のとおりである:ポリ(エ
チレンオキシド)グリコール、ポリ(1.2−および1
.3−ブロビレンオキシド)グリコール、ポリ(テトラ
メチレンオキシド)グリコーノレ、エチレンオキシドと
1.2−ブロビレンオキシドとのランダムコボリマーま
でのブロックコポリマー、およびテトラヒド07ランと
少量の第2モノマー、例えば、3−メチルテトラヒド口
フランとのランダムコボリマーまたはブロックコボリマ
ー。ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコールは最も
好ましい。
チレンオキシド)グリコール、ポリ(1.2−および1
.3−ブロビレンオキシド)グリコール、ポリ(テトラ
メチレンオキシド)グリコーノレ、エチレンオキシドと
1.2−ブロビレンオキシドとのランダムコボリマーま
でのブロックコポリマー、およびテトラヒド07ランと
少量の第2モノマー、例えば、3−メチルテトラヒド口
フランとのランダムコボリマーまたはブロックコボリマ
ー。ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコールは最も
好ましい。
短鎖エステル単位(b)は、約550より少ない分子量
を有する低分子量の化合物またはボリマーである。それ
らは低分子量ジオール(約250以下)をジカルポン酸
と反応させて、上の式(b)て調製される。
を有する低分子量の化合物またはボリマーである。それ
らは低分子量ジオール(約250以下)をジカルポン酸
と反応させて、上の式(b)て調製される。
反応して短鎖エステル単位を生成する低分子量ジオール
には、脂肪族、脂環族および芳香族の化合物が包含され
る。好ましいジオールは、次のとおりである=2〜l5
炭素原子を有するジオール、例えば、エチレン、プロピ
レン、テトラメチレン、ペンタベチレン、2,2−ジメ
チルトリメチレン、ヘキサメチレンおよびデカメチレン
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、ハイドロキノン、
1.5−ジヒドロキシナフタレンなど。2〜8炭素厚子
を含有する脂肪族ジオールはことに好ましい。使用する
ことができるビス7エノールの例は、ビス(p−ヒドロ
キシ)ジフエニル、ビス(p一ヒドロキシフエニル)メ
タンおよびビス(p−ヒドロキシフェニル)プロパン。
には、脂肪族、脂環族および芳香族の化合物が包含され
る。好ましいジオールは、次のとおりである=2〜l5
炭素原子を有するジオール、例えば、エチレン、プロピ
レン、テトラメチレン、ペンタベチレン、2,2−ジメ
チルトリメチレン、ヘキサメチレンおよびデカメチレン
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、ハイドロキノン、
1.5−ジヒドロキシナフタレンなど。2〜8炭素厚子
を含有する脂肪族ジオールはことに好ましい。使用する
ことができるビス7エノールの例は、ビス(p−ヒドロ
キシ)ジフエニル、ビス(p一ヒドロキシフエニル)メ
タンおよびビス(p−ヒドロキシフェニル)プロパン。
ジオールの同等のエステル形成誘導体を、エチレングリ
コールの代わりに使用することができる。ここで使用す
るとき、用語「低分子量ジオール」は、このような同で
ある;しかしながら、分子量の要件はジオールに関し、
そしてその誘導体に無関係である。l,4−ブタンジオ
ールは最も好ましいが、1.4−プテン′ジオールをま
た使用することができる。ジオールの混合物を使用する
とき、1.4−ブタンジオールは好ましくは主要比率を
占める、すなわち、混合物の50モル%より多くを形成
する。
コールの代わりに使用することができる。ここで使用す
るとき、用語「低分子量ジオール」は、このような同で
ある;しかしながら、分子量の要件はジオールに関し、
そしてその誘導体に無関係である。l,4−ブタンジオ
ールは最も好ましいが、1.4−プテン′ジオールをま
た使用することができる。ジオールの混合物を使用する
とき、1.4−ブタンジオールは好ましくは主要比率を
占める、すなわち、混合物の50モル%より多くを形成
する。
ジカルボン酸は,一般に.約300より小さい分子量を
有する脂肪族、脂環族また芳香族のジカルボン酸である
。ここで使用するとき、用語「ジカルボン酸」は、グリ
コールおよびジオールと反応して;ポリエステルポリマ
ーを生戊するとき、実質的にジカルボン酸に似た、2つ
の官能性カルボキシル基を有するジカルポン酸の同等体
を包含する。これらの同等体は、エステルおよびエステ
ル生或誘導体、例えば、ハライドおよび無水物を包含す
る。分子量の要件は、酸に関するが、同等のエステルま
たはエステル生成誘導体は関しない。
有する脂肪族、脂環族また芳香族のジカルボン酸である
。ここで使用するとき、用語「ジカルボン酸」は、グリ
コールおよびジオールと反応して;ポリエステルポリマ
ーを生戊するとき、実質的にジカルボン酸に似た、2つ
の官能性カルボキシル基を有するジカルポン酸の同等体
を包含する。これらの同等体は、エステルおよびエステ
ル生或誘導体、例えば、ハライドおよび無水物を包含す
る。分子量の要件は、酸に関するが、同等のエステルま
たはエステル生成誘導体は関しない。
こうして、300より大きい分子量を有するジカルポン
酸のエステルまたは300より大きい分子量を有するジ
カルボン酸の酸同等体は、酸が約300以下の分子量を
有するかぎり、包含される。
酸のエステルまたは300より大きい分子量を有するジ
カルボン酸の酸同等体は、酸が約300以下の分子量を
有するかぎり、包含される。
ジカルポン酸は、コポリエステルの生戊および本発明の
ボリマーの使用を実質的に妨害しない、置換基またはそ
れらの組み合わせを含有することができる。
ボリマーの使用を実質的に妨害しない、置換基またはそ
れらの組み合わせを含有することができる。
脂肪族ジカルボン酸は、ここで使用するとき、各々が飽
和炭素原子に結合した2つのカルボキシル基を有するカ
ルボン酸を意味する。カルボキシル基が結合する炭素原
子が飽和されておりかつ環中に存在するとき、酸は脂環
族である。共役不飽和を有する脂肪族または脂環族の酸
は、ホモ重合のために、使用することができない。しか
しながら、多少の不飽和酸、例えば、マレイン酸を使用
することができる。
和炭素原子に結合した2つのカルボキシル基を有するカ
ルボン酸を意味する。カルボキシル基が結合する炭素原
子が飽和されておりかつ環中に存在するとき、酸は脂環
族である。共役不飽和を有する脂肪族または脂環族の酸
は、ホモ重合のために、使用することができない。しか
しながら、多少の不飽和酸、例えば、マレイン酸を使用
することができる。
芳香族ジカルボン酸は、ここで使用するとき、単離また
は融合したベンゼン環中の炭素原子に結合した2つのカ
ルポキシル基を有するジカルポン酸である。両者の官能
性力ルボキシル基は同一の芳香族環に結合することは必
要でなく、そして、1つより多い環が存在するとき、そ
れらは脂肪族または芳香族の二価の基または二価の基、
例えば、一〇−または−SO,一により接合することが
できる。
は融合したベンゼン環中の炭素原子に結合した2つのカ
ルポキシル基を有するジカルポン酸である。両者の官能
性力ルボキシル基は同一の芳香族環に結合することは必
要でなく、そして、1つより多い環が存在するとき、そ
れらは脂肪族または芳香族の二価の基または二価の基、
例えば、一〇−または−SO,一により接合することが
できる。
本発明のために使用することができる代表的な脂肪族お
よび脂環族の酸は、次のとおりである:セバシン酸、シ
クロヘキサンジカルポン酸、l+4−シクロヘキサンジ
カルボン酸、アジピン酸、グルタル酸、コハク酸、カル
ボン酸、シュウ酸、アゼライン酸、ジェチルマロン酸、
アリルマロン酸、4−シクロヘキサン−1.2−ジカル
ポン酸、2−エチルスベリン酸、2.2.3.3−テト
ラメチルコハク酸、シクロペンタンジカルボン酸、デカ
ヒドロ−1.5一ナフタレンジヵルボン酸、4.4″−
ビシクロへキシルジヵルボン酸、デカヒドロ−2,6−
ナフタレンジカルボン酸、4.4゜−メチレンビス(シ
クロヘキサンカルボン酸)、3.4−フランジカノレボ
ン酸、およびl.1−シクロプタンジカルポン酸。好ま
しい脂肪族酸はシクロヘキサンージカルボン酸およびア
ジピン酸である。
よび脂環族の酸は、次のとおりである:セバシン酸、シ
クロヘキサンジカルポン酸、l+4−シクロヘキサンジ
カルボン酸、アジピン酸、グルタル酸、コハク酸、カル
ボン酸、シュウ酸、アゼライン酸、ジェチルマロン酸、
アリルマロン酸、4−シクロヘキサン−1.2−ジカル
ポン酸、2−エチルスベリン酸、2.2.3.3−テト
ラメチルコハク酸、シクロペンタンジカルボン酸、デカ
ヒドロ−1.5一ナフタレンジヵルボン酸、4.4″−
ビシクロへキシルジヵルボン酸、デカヒドロ−2,6−
ナフタレンジカルボン酸、4.4゜−メチレンビス(シ
クロヘキサンカルボン酸)、3.4−フランジカノレボ
ン酸、およびl.1−シクロプタンジカルポン酸。好ま
しい脂肪族酸はシクロヘキサンージカルボン酸およびア
ジピン酸である。
使用できる代表的芳香族ジカルボン酸は、次のものを包
含する:テレフタル酸、フタル酸およびイソ7タル酸、
ビー安息香酸、2つのベンゼン核を有する置換ジカルボ
キシ化合物、例えば、ビス(p一カルポキシフェニル)
メタン、p−オキシ(p一力ルポキシフエニル)安息香
酸、エチレンーヒス(p−オキシ安息香酸)、1.5−
ナフタレンジカルポン酸、2.6−ナフタレンジヵルポ
ン酸、2.7−ナフタレンジカルポン酸、フエナントレ
ンジカノレポン酸、アントラセンジカノレボン酸、4.
4’−スルホニルジ安息香酸、およびc, CI!ア
ルキルおよびそれらの環置換誘導体、例えば、ハロ、ア
ルコキシ、およびアリール誘導体。ヒドロキシ酸、例え
ば、p−(β−ヒドロキシエトキシ)安息香酸は、芳香
族ジカルポン酸がまた存在するかぎり、また使用するこ
とができる。
含する:テレフタル酸、フタル酸およびイソ7タル酸、
ビー安息香酸、2つのベンゼン核を有する置換ジカルボ
キシ化合物、例えば、ビス(p一カルポキシフェニル)
メタン、p−オキシ(p一力ルポキシフエニル)安息香
酸、エチレンーヒス(p−オキシ安息香酸)、1.5−
ナフタレンジカルポン酸、2.6−ナフタレンジヵルポ
ン酸、2.7−ナフタレンジカルポン酸、フエナントレ
ンジカノレポン酸、アントラセンジカノレボン酸、4.
4’−スルホニルジ安息香酸、およびc, CI!ア
ルキルおよびそれらの環置換誘導体、例えば、ハロ、ア
ルコキシ、およびアリール誘導体。ヒドロキシ酸、例え
ば、p−(β−ヒドロキシエトキシ)安息香酸は、芳香
族ジカルポン酸がまた存在するかぎり、また使用するこ
とができる。
芳香族ジカルポン酸は、本発明のコポリエステルポリマ
ーの調製のためにことに好ましいクラスである。芳香族
酸のうちで、8〜16個の炭素原子を有するもの、とく
に7エニレンジカルポン酸、すなわち、フタル酸、テレ
フタル酸およびイソフタル酸およびそれらの誘導体、こ
とにそれらのジメチル誘導体は好ましい。
ーの調製のためにことに好ましいクラスである。芳香族
酸のうちで、8〜16個の炭素原子を有するもの、とく
に7エニレンジカルポン酸、すなわち、フタル酸、テレ
フタル酸およびイソフタル酸およびそれらの誘導体、こ
とにそれらのジメチル誘導体は好ましい。
軟質セグメントの少なくとも50%は同一であり、そし
て同一のセグメントは少なくとも150℃、好ましくは
2 0 0 ’C!より大きい融点を有する、繊維形戊
分子量の範囲(分子量>5 0 0 0)のホモポリマ
ーを形成することが好ましい。これらの要件を満足する
コポリエステルは、有用なレベルにおいて引張り強さお
よび引裂き強さのような性質を示す。ポリマーの融点は
、差動走査熱量法により便利に決定される。
て同一のセグメントは少なくとも150℃、好ましくは
2 0 0 ’C!より大きい融点を有する、繊維形戊
分子量の範囲(分子量>5 0 0 0)のホモポリマ
ーを形成することが好ましい。これらの要件を満足する
コポリエステルは、有用なレベルにおいて引張り強さお
よび引裂き強さのような性質を示す。ポリマーの融点は
、差動走査熱量法により便利に決定される。
コポリエステルは、普通のエステル交換反応によりつく
ることができる。好ましい手順において、ジカルボン酸
、例えば、テレフタル酸のジメチルエステルを、長鎖グ
リコール、例えば、約600〜2.000の分子量を有
するポリ(テトラメチレンオキシド)グリフール、およ
びモル過剰量のジオール、例えば、l,4−ブタンジオ
ールとともに、触媒の存在下に約150〜260゜Cに
0.5〜5気圧、好ましい周囲圧力の圧力下に加熱し、
その間エステル交換により生或するメタノールを蒸留す
る。温度、触媒、グリコールの過剰量、および装置に依
存して、この反応は数分、例えば、2分〜数時間、例え
ば、2時間以内で完結させることができる。
ることができる。好ましい手順において、ジカルボン酸
、例えば、テレフタル酸のジメチルエステルを、長鎖グ
リコール、例えば、約600〜2.000の分子量を有
するポリ(テトラメチレンオキシド)グリフール、およ
びモル過剰量のジオール、例えば、l,4−ブタンジオ
ールとともに、触媒の存在下に約150〜260゜Cに
0.5〜5気圧、好ましい周囲圧力の圧力下に加熱し、
その間エステル交換により生或するメタノールを蒸留す
る。温度、触媒、グリコールの過剰量、および装置に依
存して、この反応は数分、例えば、2分〜数時間、例え
ば、2時間以内で完結させることができる。
酸の1モルにつき少なくとも約1.1モル、好ましくは
少なくとも約1.25モルのジオールを存在させる。長
鎖グリコールは、ジカルポン酸の1モルにつき、約0.
0025〜0.85モル、、好ましくは0.01〜0.
6モルの量で存在する。
少なくとも約1.25モルのジオールを存在させる。長
鎖グリコールは、ジカルポン酸の1モルにつき、約0.
0025〜0.85モル、、好ましくは0.01〜0.
6モルの量で存在する。
この手順において、低分子量のプレポリマーが調製され
、これは後述する手順により本発明の高分子量のコポリ
エステルにすることができる。このようなボリマーは、
また、ある数の別のエステル化またはエステル交換の方
法により調製することができる。
、これは後述する手順により本発明の高分子量のコポリ
エステルにすることができる。このようなボリマーは、
また、ある数の別のエステル化またはエステル交換の方
法により調製することができる。
次いで、プレポリマーは短鎖ジオールの過剰の蒸留によ
り高分子量にする。この方法は「ポリ縮?」として知ら
れている。
り高分子量にする。この方法は「ポリ縮?」として知ら
れている。
追加のエステル交換はこのポリ縮合の間に起こり、分子
量を増加しかつコポリエステル単位の配置をカンダム化
する。この最終の蒸留またはボリ縮合を約5mmHg
(6.67kPa)より小さい圧力および約200〜2
70゜Cにおいて約2時間より短い時間、例えば、0.
5〜1.5時間実施する。
量を増加しかつコポリエステル単位の配置をカンダム化
する。この最終の蒸留またはボリ縮合を約5mmHg
(6.67kPa)より小さい圧力および約200〜2
70゜Cにおいて約2時間より短い時間、例えば、0.
5〜1.5時間実施する。
ほとんどの実際の重合技術はエステル交換に頼って重合
反応を完結する。起こり得る不可逆的熱分解をともなう
高17.:おけろ過度の保持時間を回避するt;めに、
エステル交換反応のための触媒を使用すべきである。有
機チタネート、例えば、t−ブチルチタネートの単独ま
たはそれと酢酸マグネシウムまたは酢酸カルシウムとの
組み合わせは好ましい。アルカリおよびアルカリ土類の
アルコキシドおよびチタ不一トエステルから誘導された
錯塩のチタ不一ト、例えば、M g [H T i (
O R a)]■は、また、非常Iこ好ましい。無機チ
タネート、例えば、ランタンチタ不−ト、酢酸カルシウ
ム/三酸化アンチモン混合物およびリチウムおよびマグ
ネシウムアルコキシドは、使用することができる代表的
な他の触媒である。
反応を完結する。起こり得る不可逆的熱分解をともなう
高17.:おけろ過度の保持時間を回避するt;めに、
エステル交換反応のための触媒を使用すべきである。有
機チタネート、例えば、t−ブチルチタネートの単独ま
たはそれと酢酸マグネシウムまたは酢酸カルシウムとの
組み合わせは好ましい。アルカリおよびアルカリ土類の
アルコキシドおよびチタ不一トエステルから誘導された
錯塩のチタ不一ト、例えば、M g [H T i (
O R a)]■は、また、非常Iこ好ましい。無機チ
タネート、例えば、ランタンチタ不−ト、酢酸カルシウ
ム/三酸化アンチモン混合物およびリチウムおよびマグ
ネシウムアルコキシドは、使用することができる代表的
な他の触媒である。
触媒は、反応戊分に基づいて0.005〜0.2重量%
の量で存在すべきである。
の量で存在すべきである。
エステル交換重合は、一般に、溶媒を添加しないで溶融
状態で実施するが、不活性溶媒を使用して低温における
塊からの揮発性成分の除去を促進することができる。こ
の技術は、プレポリマーの調製、例えば、直接エステル
化によるプレボリマーの調製の間においてことに価値が
ある。しかしながら、ターフェニル中のある種の低分子
量ジオール、例えば、ブタンジオールは共沸蒸留により
高い重合の間に便利に除去される。
状態で実施するが、不活性溶媒を使用して低温における
塊からの揮発性成分の除去を促進することができる。こ
の技術は、プレポリマーの調製、例えば、直接エステル
化によるプレボリマーの調製の間においてことに価値が
ある。しかしながら、ターフェニル中のある種の低分子
量ジオール、例えば、ブタンジオールは共沸蒸留により
高い重合の間に便利に除去される。
ジカルポン酸またはそれらの誘導体およびボリマーのグ
リコールは、エステル交換反応混合物中に存在したとき
と同一のモル比率で最終生戊物中に存在する。実際lこ
組み込まれた低分子量ジオールの量は、反応混合物中に
存在する二酸およびポリマーのグリコールのモル数の差
に相当する。低分子量のジオールの混合物を使用すると
き、組み込まれるジオールの各々の量は大体存在するジ
オールの量、それらの沸点、および相対的反応性の関数
である。組み込まれるジオールの合計量は、なお、二酸
およびポリマーのグリコールのモル数の差である。
リコールは、エステル交換反応混合物中に存在したとき
と同一のモル比率で最終生戊物中に存在する。実際lこ
組み込まれた低分子量ジオールの量は、反応混合物中に
存在する二酸およびポリマーのグリコールのモル数の差
に相当する。低分子量のジオールの混合物を使用すると
き、組み込まれるジオールの各々の量は大体存在するジ
オールの量、それらの沸点、および相対的反応性の関数
である。組み込まれるジオールの合計量は、なお、二酸
およびポリマーのグリコールのモル数の差である。
上のタイプのポリエーテルエステルおよびそれらの調製
は、米国特許第3.907.926号に記載されており
、その開示をここに引用によって加える。
は、米国特許第3.907.926号に記載されており
、その開示をここに引用によって加える。
上のタイプのポリエステルは、また、米国特許第3.7
66.146号に記載されており、その開示をここに引
用によって加える。このようなポリエステルの特定の実
施態様は、米国特許第3,651,014号に記載され
ており、その開示をまたここに引用によって加える。本
発明において使用することができる、米国特許第3,6
51.014号のポリマーは、長鎖および短鎖のエステ
ル単位からなり、前記長鎖エステル単位は次の構造: の少なくとも1つにより表され、モして短鎖エステル単
位は次の虜造: の少なくとも1つにより表され、ここでGは上に定義し
た通りであり、そして R1およびR2、およびD,およびD,は、それぞれ、
RおよびDの上の定義内に入る異なる基である。
66.146号に記載されており、その開示をここに引
用によって加える。このようなポリエステルの特定の実
施態様は、米国特許第3,651,014号に記載され
ており、その開示をまたここに引用によって加える。本
発明において使用することができる、米国特許第3,6
51.014号のポリマーは、長鎖および短鎖のエステ
ル単位からなり、前記長鎖エステル単位は次の構造: の少なくとも1つにより表され、モして短鎖エステル単
位は次の虜造: の少なくとも1つにより表され、ここでGは上に定義し
た通りであり、そして R1およびR2、およびD,およびD,は、それぞれ、
RおよびDの上の定義内に入る異なる基である。
これらのポリエステルは、(a)1種または2種以上の
ジカルボン酸またはそれらの同等体(それらのエステル
、またはエステル生戊誘導体、例えば、酸クロライドま
たは無水物)、(b)1種または2種以上の長鎖グリコ
ールおよび(c) 1種または2種以上の低分子量ジオ
ールを互いに重合することによって調製し、ただしただ
1種の低分子量ジオールを使用するとき2種またはそれ
以上のジカルボン酸またはそれらの同等体を使用し、そ
してただ1種のジカルポン酸またはその同等体を使用す
るとき2種またはそれ以上の低分子量ジオールを使用す
る。
ジカルボン酸またはそれらの同等体(それらのエステル
、またはエステル生戊誘導体、例えば、酸クロライドま
たは無水物)、(b)1種または2種以上の長鎖グリコ
ールおよび(c) 1種または2種以上の低分子量ジオ
ールを互いに重合することによって調製し、ただしただ
1種の低分子量ジオールを使用するとき2種またはそれ
以上のジカルボン酸またはそれらの同等体を使用し、そ
してただ1種のジカルポン酸またはその同等体を使用す
るとき2種またはそれ以上の低分子量ジオールを使用す
る。
ポリ(エーテルイミド)エステルは、1種または2種以
上のジオール、1種または2種以上のジ・カルボン酸お
よび1種または2種以上のポリ(オキシアルキレンイミ
ド)二酸からなる。
上のジオール、1種または2種以上のジ・カルボン酸お
よび1種または2種以上のポリ(オキシアルキレンイミ
ド)二酸からなる。
本発明において使用するポリ(エーテルイミド)エステ
ルは、普通の方法により(a)1種または2種以上のジ
オール、(b)1種または2種以上のジカルボン酸およ
び(c)1種または2種以上のポリ(オキシアルキレン
イミド)二酸から調製することができる。好ましいポリ
(エーテルイミド)エステルは、ジオール(a)が1種
または2種以上のCz−CIh脂肪族および/または脂
環族のジオールであるとき、ジカルポン酸(b)が1種
または2種以上のC4 Cta脂肪族、脂環族および
/または芳香族のジカルボン酸またはそれらのエステル
誘導体であるとき、およびポリ(オキシアルキレンイミ
ド)二酸(C)がポリオキシアルキレンジアミンおよび
1種または2種以上の2つの隣位のカルボキシル基また
は無水物基および追加のカルボキシル基を含有するトリ
カルボン酸化合物から誘導されるとき調製することがで
きる。
ルは、普通の方法により(a)1種または2種以上のジ
オール、(b)1種または2種以上のジカルボン酸およ
び(c)1種または2種以上のポリ(オキシアルキレン
イミド)二酸から調製することができる。好ましいポリ
(エーテルイミド)エステルは、ジオール(a)が1種
または2種以上のCz−CIh脂肪族および/または脂
環族のジオールであるとき、ジカルポン酸(b)が1種
または2種以上のC4 Cta脂肪族、脂環族および
/または芳香族のジカルボン酸またはそれらのエステル
誘導体であるとき、およびポリ(オキシアルキレンイミ
ド)二酸(C)がポリオキシアルキレンジアミンおよび
1種または2種以上の2つの隣位のカルボキシル基また
は無水物基および追加のカルボキシル基を含有するトリ
カルボン酸化合物から誘導されるとき調製することがで
きる。
ポリ(エーテルイミド)エステルの調製に使用する適当
なジオール(a)は、飽和および不飽和の脂肪族および
脂環族のジヒドロキシ化合物ならびに芳香族ジヒドロキ
シ化合物を包含する。これらのジオールは、好ましくは
、低分子量、すなわち、約250以下の分子量を有する
。ここで使用するとき、用語「ジオール」および「低分
子量ジオール」は、それらの同等のエステル形戊誘導体
を包含すると解釈すべきであるが、ただし分子量の要件
はジオールのみに関し、そしてその誘導体に関係しない
。エステル形戒誘導体の例は、ジオールのアセテートな
らびに、例えば、エチレングリコールJこついてエチレ
ンオキシドまたはエチレンカーボネートである。
なジオール(a)は、飽和および不飽和の脂肪族および
脂環族のジヒドロキシ化合物ならびに芳香族ジヒドロキ
シ化合物を包含する。これらのジオールは、好ましくは
、低分子量、すなわち、約250以下の分子量を有する
。ここで使用するとき、用語「ジオール」および「低分
子量ジオール」は、それらの同等のエステル形戊誘導体
を包含すると解釈すべきであるが、ただし分子量の要件
はジオールのみに関し、そしてその誘導体に関係しない
。エステル形戒誘導体の例は、ジオールのアセテートな
らびに、例えば、エチレングリコールJこついてエチレ
ンオキシドまたはエチレンカーボネートである。
好ましいジオールは、群Dに関して上の記載したものを
包含する。
包含する。
1種より多いジオールを使用するとき、合計のジオール
含量に基づいて好ましくは少なくとも約60モル%、最
も好ましくは少なくとも80モル%は同一ジオールであ
る。好ましい組或物は1.4−ブタンジオールが主要量
で存在するものである、最も好ましくは1.4−ブタン
ジ才−ルは唯一の使用するジオールである。
含量に基づいて好ましくは少なくとも約60モル%、最
も好ましくは少なくとも80モル%は同一ジオールであ
る。好ましい組或物は1.4−ブタンジオールが主要量
で存在するものである、最も好ましくは1.4−ブタン
ジ才−ルは唯一の使用するジオールである。
ポリ(エーテルイミト)エステルエラストマーを生戊す
るI;めに使用するジカルボン酸(b)は脂肪族、脂環
族および/または芳香族のジカルボン酸である。好まし
くは、これらの酸は低分子量を有する、すなわち、約3
00より小さい分子量を有する;しかしながら、より高
い分子量のジカルポン酸、ことに二量体の酸を使用する
ことができる。
るI;めに使用するジカルボン酸(b)は脂肪族、脂環
族および/または芳香族のジカルボン酸である。好まし
くは、これらの酸は低分子量を有する、すなわち、約3
00より小さい分子量を有する;しかしながら、より高
い分子量のジカルポン酸、ことに二量体の酸を使用する
ことができる。
代表的な好ましいジカルポン酸は、基に関して前述した
。
。
ジカルボン酸の混合物を使用するとき、ジカルポン酸(
b)に基づいて少なくとも約60モル%、好ましくは少
なくとも約80モル%は同一のジカルボン酸またはその
エステルである。好ましい組或物は、ジメチルテレ7タ
レートが主要なジカルボン酸であり、最も好ましくはジ
メチルテレフタレートが唯一のジカルポン酸であるもの
である。
b)に基づいて少なくとも約60モル%、好ましくは少
なくとも約80モル%は同一のジカルボン酸またはその
エステルである。好ましい組或物は、ジメチルテレ7タ
レートが主要なジカルボン酸であり、最も好ましくはジ
メチルテレフタレートが唯一のジカルポン酸であるもの
である。
本発明において適当なポリ(オキシアルキレンイミド)
二酸(c)ha,数平均分子量が約900より大きく、
最も好ましくは約1,200より大きい、高分子量のイ
ミドニ酸である。それらは2つの隣位のカルポキシル基
または無水物基および追加のカルボキシル基を含有する
1種または2種以上のトリカルボン酸のイミド化反応に
より調製することができ、前記力ルボキシル基はエステ
ル化可能なくてはならなず、そして好ましくは高?子量
のポリオキシアルキレンジアミンでイミド化されていな
い。ポリ(オキシアルキレンイミド)二酸の調製に使用
するポリオキシアルキレンジアミンは、一般に、式!4
■N G NH!を有し、ここでGは約600〜6
,000、通常900〜4,OOOの分子量を有する長
鎖エーテルグリコールのヒド口キシ基の除去後残る二価
の基である。ポリアルキレンジアミンは、アルキレン基
中に通常2〜5mの炭素原子を有するものである。代表
的ポリオキシアルキレンジアミジは、ポリオキシエチレ
ンジアミン、ポリオキシプロピレンジアミン、ポリオキ
シブチレンジアミンなどを包含する。
二酸(c)ha,数平均分子量が約900より大きく、
最も好ましくは約1,200より大きい、高分子量のイ
ミドニ酸である。それらは2つの隣位のカルポキシル基
または無水物基および追加のカルボキシル基を含有する
1種または2種以上のトリカルボン酸のイミド化反応に
より調製することができ、前記力ルボキシル基はエステ
ル化可能なくてはならなず、そして好ましくは高?子量
のポリオキシアルキレンジアミンでイミド化されていな
い。ポリ(オキシアルキレンイミド)二酸の調製に使用
するポリオキシアルキレンジアミンは、一般に、式!4
■N G NH!を有し、ここでGは約600〜6
,000、通常900〜4,OOOの分子量を有する長
鎖エーテルグリコールのヒド口キシ基の除去後残る二価
の基である。ポリアルキレンジアミンは、アルキレン基
中に通常2〜5mの炭素原子を有するものである。代表
的ポリオキシアルキレンジアミジは、ポリオキシエチレ
ンジアミン、ポリオキシプロピレンジアミン、ポリオキ
シブチレンジアミンなどを包含する。
ポリ(オキシアルキレンイミド)二酸の特別のクラスは
、高分子量のポリ(オキシアルキレン)ジアミンを2つ
の隣位のカルボキシル基または無水物基および追加のカ
ルポキシル基を有するl種または2種以上のトリカルポ
ン酸でビaメリト酸無水物の存在下にイミド化すること
によって調製される。トリカルボン酸化合物およびビロ
メリト酸無水物により与えられた無水物または隣位のカ
ルボン酸官能性の当量数は、アミン官能性の合計数と同
一であるべきである。無機、ビロメリト酸無水物対2つ
の隣位のカルポキシル基または無水物基および追加のカ
ルポキシル基を有するトリ力ルボン酸のモル比は、0.
33〜1.5の範囲である。ビロメリト酸無水物により
この変性は、ポリ(オキシアルキレンイミド)二酸の分
子量を増加し、そして生ずるポリ(エーテルイミド)エ
ステルエラストマーの親水性を増加する。
、高分子量のポリ(オキシアルキレン)ジアミンを2つ
の隣位のカルボキシル基または無水物基および追加のカ
ルポキシル基を有するl種または2種以上のトリカルポ
ン酸でビaメリト酸無水物の存在下にイミド化すること
によって調製される。トリカルボン酸化合物およびビロ
メリト酸無水物により与えられた無水物または隣位のカ
ルボン酸官能性の当量数は、アミン官能性の合計数と同
一であるべきである。無機、ビロメリト酸無水物対2つ
の隣位のカルポキシル基または無水物基および追加のカ
ルポキシル基を有するトリ力ルボン酸のモル比は、0.
33〜1.5の範囲である。ビロメリト酸無水物により
この変性は、ポリ(オキシアルキレンイミド)二酸の分
子量を増加し、そして生ずるポリ(エーテルイミド)エ
ステルエラストマーの親水性を増加する。
一般に、本発明において使用する好ましいポリ(オキシ
アルキレンイミド)二酸は、次式により特徴づけること
ができる: 式中、Rの各々は独立に3価の有機基、好ましくはC,
−C,。脂肪族、芳香族まt;は脂環族の3価の有機基
であり:R゜の各々は独立に水素またはl価のl〜6個
の炭素原子を有する脂肪族または脂環族の基または6〜
12個の炭素原子を有する芳香族基、例えば、ベンジル
であり、最も好ましくはR゛は水素であり;そしてGは
約600から、好ましくは、約6,000までの平均分
子量を有する長鎖アルキレンエーテルグリコールの末端
(または出来るだけ末端に近い)ヒドロキシの除去後残
る基であり、モしてXは次のとおりである:簡潔的には
、ポリ(オキシアルキレンイミド)二酸は既知のイミド
化反応、例えば、溶融合戒によるか、あるいは溶媒系中
の合或により調製することができる。このような反応は
、一般に、100℃〜300℃、好ましくは約150℃
〜約250℃の温度において起こる、その間水を抜き出
すか、あるいは溶媒系中で溶媒または共沸蒸留(溶媒)
混合物の還流温度において起こる。
アルキレンイミド)二酸は、次式により特徴づけること
ができる: 式中、Rの各々は独立に3価の有機基、好ましくはC,
−C,。脂肪族、芳香族まt;は脂環族の3価の有機基
であり:R゜の各々は独立に水素またはl価のl〜6個
の炭素原子を有する脂肪族または脂環族の基または6〜
12個の炭素原子を有する芳香族基、例えば、ベンジル
であり、最も好ましくはR゛は水素であり;そしてGは
約600から、好ましくは、約6,000までの平均分
子量を有する長鎖アルキレンエーテルグリコールの末端
(または出来るだけ末端に近い)ヒドロキシの除去後残
る基であり、モしてXは次のとおりである:簡潔的には
、ポリ(オキシアルキレンイミド)二酸は既知のイミド
化反応、例えば、溶融合戒によるか、あるいは溶媒系中
の合或により調製することができる。このような反応は
、一般に、100℃〜300℃、好ましくは約150℃
〜約250℃の温度において起こる、その間水を抜き出
すか、あるいは溶媒系中で溶媒または共沸蒸留(溶媒)
混合物の還流温度において起こる。
ポリ(エーテルイミド)エステルエラストマーの調製の
ため、ジオールは、ジカルポン酸(b)およびポリ(オ
キシアルキレンイミド)二酸(C)の組み合わせに基づ
いて、少なくともモル当量で、好ましくはモル過剰で、
最も好ましくは150モル%の量で存在することが好ま
しい。このようなモル過剰のジオールは重合の速度論に
有益な効果を有し、そして酸或分の完全な反応を保証す
るであろう。
ため、ジオールは、ジカルポン酸(b)およびポリ(オ
キシアルキレンイミド)二酸(C)の組み合わせに基づ
いて、少なくともモル当量で、好ましくはモル過剰で、
最も好ましくは150モル%の量で存在することが好ま
しい。このようなモル過剰のジオールは重合の速度論に
有益な効果を有し、そして酸或分の完全な反応を保証す
るであろう。
ポリ(エーテルイミド)エステルエラストマーおよびそ
れらの調製は、よく知られており、そして米国特許第4
.556.688号、米国特許第4.556,705号
および米国特許第4.769.273号により完全に記
載されており、それらの開示をここに引用によって加え
る・。
れらの調製は、よく知られており、そして米国特許第4
.556.688号、米国特許第4.556,705号
および米国特許第4.769.273号により完全に記
載されており、それらの開示をここに引用によって加え
る・。
ポリエーテルエステルは、ポリ(エーテルイミド)エス
テルよりもむしろ、本発明の組成物中に使用することが
好ましい。ジカルボン酸がテレフタル酸であり、必要に
応じて小比率(テレフタル酸の量の50モル%より少な
い)他のフエニレンジカルポン酸、例えば、イソ7タル
酸を含み、長鎖グリコールは600〜2,000の分子
量を有するポリ(テトラメチレン才キシド)グリコール
であり、そして短鎖グリコールは1.4−ブタンジオー
ルであるポリエーテルエステルは最も好ましい。600
〜1,500の分子量を有するポリ(エチレンオキシド
)グリコールは他の好ましい長鎖グリコールであり、そ
して必要に応じてボリマー中の約30モル%まで、好ま
しくは5〜20モル%のテレフタレートをフタレートま
たはイソ7タレートで置換することができる。小比率が
必要に応じてイン7タレートで置換されていてもよい、
テレフタレートおよび1.4−ブタンジオールから誘導
された、30〜50重量%の短鎖エステル単位を含有す
るコボリエーテルエステルはとくに好ましい。
テルよりもむしろ、本発明の組成物中に使用することが
好ましい。ジカルボン酸がテレフタル酸であり、必要に
応じて小比率(テレフタル酸の量の50モル%より少な
い)他のフエニレンジカルポン酸、例えば、イソ7タル
酸を含み、長鎖グリコールは600〜2,000の分子
量を有するポリ(テトラメチレン才キシド)グリコール
であり、そして短鎖グリコールは1.4−ブタンジオー
ルであるポリエーテルエステルは最も好ましい。600
〜1,500の分子量を有するポリ(エチレンオキシド
)グリコールは他の好ましい長鎖グリコールであり、そ
して必要に応じてボリマー中の約30モル%まで、好ま
しくは5〜20モル%のテレフタレートをフタレートま
たはイソ7タレートで置換することができる。小比率が
必要に応じてイン7タレートで置換されていてもよい、
テレフタレートおよび1.4−ブタンジオールから誘導
された、30〜50重量%の短鎖エステル単位を含有す
るコボリエーテルエステルはとくに好ましい。
PBTまたはPETは、好ましくは30.000〜70
,000、より好ましくは40.000〜60,000
の重量平均分子量を有する。PBTまたはPETの分子
量または粘度が増加するにつれて、組戊物の靭性は増加
する。大きい部品、例えば、ロッカーパネルを射出戊形
すべきとき、PBTまたはPETは低い粘度を有するよ
うに選択する。そうでなければ、型の充填において困難
が生ずるであろう。
,000、より好ましくは40.000〜60,000
の重量平均分子量を有する。PBTまたはPETの分子
量または粘度が増加するにつれて、組戊物の靭性は増加
する。大きい部品、例えば、ロッカーパネルを射出戊形
すべきとき、PBTまたはPETは低い粘度を有するよ
うに選択する。そうでなければ、型の充填において困難
が生ずるであろう。
ガラス繊維または鉱物繊維は非強化用であり、したがっ
て強化用レベルで樹脂のためのカップリング剤でコーテ
ィングされていない。PEEおよびPH1は極性ポリマ
ーであり、したがって非混和性の非極性のポリマーでコ
ーティングして付着性を防止または減少することができ
る(原樹脂がPBTまたはPETのマトリックス相を含
有しないかぎり)。適当な非極性コーティングポリマー
は無水マレイン酸または有機シランヘグラフトしたポリ
オレフィンである。付着の程度は被覆樹脂の量を変更す
ることによって変化することができる;繊維を部分的に
のみコーティングするために十分なポリマーを使用する
場合、原樹脂は繊維の露出した部分に付着することがで
きるので、改良された付着性が生ずるであろう。
て強化用レベルで樹脂のためのカップリング剤でコーテ
ィングされていない。PEEおよびPH1は極性ポリマ
ーであり、したがって非混和性の非極性のポリマーでコ
ーティングして付着性を防止または減少することができ
る(原樹脂がPBTまたはPETのマトリックス相を含
有しないかぎり)。適当な非極性コーティングポリマー
は無水マレイン酸または有機シランヘグラフトしたポリ
オレフィンである。付着の程度は被覆樹脂の量を変更す
ることによって変化することができる;繊維を部分的に
のみコーティングするために十分なポリマーを使用する
場合、原樹脂は繊維の露出した部分に付着することがで
きるので、改良された付着性が生ずるであろう。
PEEまたはPEIのための実質的に非付着性の繊維の
例は、ユーロビアン・オウエンス・コーニング(Eur
opean Owens Cornings Ro
ute de Charneux,B 4651
Battice,ベルギー国)により表示rOcF
RO8FXIJで販売されているものであるa繊維
の試料は、また、デュ・ボン(英国)リミテッド(Du
Pon t (U.K.)Limited,Ma
yland Avenue,Hemel Hemp
stead,Hertfordshire,HP2
7DTs英国)。繊維RO8FXIは、ガラスに樹脂を
定着するためにカップリング剤にグラフト化したポリオ
レフイン樹脂でコーティングされている。さらに詳しく
は、ROBFXl上のコーティングは、米国特許第4,
659,752号(参照、第2欄第57〜61行および
第6欄第39−42行)に従い、ポリエチレン(P E
)または他のポリオレフインおよびポリエチレン/ポリ
プロピレン(P E/P P)のシラングラフト化また
は無水マレイン酸グラフト化のブレンドである。シラン
グラットの調製は、米国特許第3,505,279号に
記載されている。
例は、ユーロビアン・オウエンス・コーニング(Eur
opean Owens Cornings Ro
ute de Charneux,B 4651
Battice,ベルギー国)により表示rOcF
RO8FXIJで販売されているものであるa繊維
の試料は、また、デュ・ボン(英国)リミテッド(Du
Pon t (U.K.)Limited,Ma
yland Avenue,Hemel Hemp
stead,Hertfordshire,HP2
7DTs英国)。繊維RO8FXIは、ガラスに樹脂を
定着するためにカップリング剤にグラフト化したポリオ
レフイン樹脂でコーティングされている。さらに詳しく
は、ROBFXl上のコーティングは、米国特許第4,
659,752号(参照、第2欄第57〜61行および
第6欄第39−42行)に従い、ポリエチレン(P E
)または他のポリオレフインおよびポリエチレン/ポリ
プロピレン(P E/P P)のシラングラフト化また
は無水マレイン酸グラフト化のブレンドである。シラン
グラットの調製は、米国特許第3,505,279号に
記載されている。
上の2件の米国特許をここに引用によって加える。
有機シランまたは無水マレイン酸はポリオレフインをガ
ラス繊維の表面へ付着する働きをする。
ラス繊維の表面へ付着する働きをする。
米国特許第3.505.279号に従い、コーティング
ポリマーは約500〜約50.000の分子量のポリオ
レ7インの主鎖からなり、有機シランは主鎖のポリマー
の各端にカップリングしている。グラフト化ポリマーは
末端不飽和基をもつポリオレフィンを有機シランと反応
させることによってR製され、有機シランは不飽和基と
反応性の官能基を有する。官能基はアルファ−ベータの
二重結合、オキシラン、イミンまたはアミンの基である
ことができる。
ポリマーは約500〜約50.000の分子量のポリオ
レ7インの主鎖からなり、有機シランは主鎖のポリマー
の各端にカップリングしている。グラフト化ポリマーは
末端不飽和基をもつポリオレフィンを有機シランと反応
させることによってR製され、有機シランは不飽和基と
反応性の官能基を有する。官能基はアルファ−ベータの
二重結合、オキシラン、イミンまたはアミンの基である
ことができる。
詳しくは、ポリオレ7インを約115℃(240″F)
以上、好ましくは約175℃(350”F)以上である
が、分解が起こる温度より低い温度に加熱する。別の容
器において、遊離基触媒を有機シランおよび有機溶媒と
室温において混合する。
以上、好ましくは約175℃(350”F)以上である
が、分解が起こる温度より低い温度に加熱する。別の容
器において、遊離基触媒を有機シランおよび有機溶媒と
室温において混合する。
有機シランは、有機部分がポリオレ7インの不飽和基と
反応性の官能基を有する任意のタイプであることができ
る。好ましい材料はアミノシラン、例えば、ガンマアミ
ノグロビルトリアルコキシシランである。触媒および有
機シランをよく混合しかつ溶媒中に溶解した後、この混
合物を室温にある間熱い樹脂中にゆっくり混合する。
反応性の官能基を有する任意のタイプであることができ
る。好ましい材料はアミノシラン、例えば、ガンマアミ
ノグロビルトリアルコキシシランである。触媒および有
機シランをよく混合しかつ溶媒中に溶解した後、この混
合物を室温にある間熱い樹脂中にゆっくり混合する。
コーティングはプッシュまたはオフラインで直接適用す
ることができ、後者は好ましい。コーティングは普通の
水性サイズ剤を使用して連続的なサイズされた束を使用
して適用することができる。
ることができ、後者は好ましい。コーティングは普通の
水性サイズ剤を使用して連続的なサイズされた束を使用
して適用することができる。
コーティングは任意の既知の方法により、例えば、水中
の分散液または他の液体中の分散液、溶液、ホットメル
トコーティングまたは噴霧、または静電粉末コーティン
グにより適用することができ、ホットメルトコーティン
グは好ましい。
の分散液または他の液体中の分散液、溶液、ホットメル
トコーティングまたは噴霧、または静電粉末コーティン
グにより適用することができ、ホットメルトコーティン
グは好ましい。
米国特許第3.644,141号をまた参照することが
でき、ここには水分散性ポリエステル樹脂中にこのよう
なポリオレフィンを混入することによって有機シラング
ラフト化ポリオレフインを調製する方法が記載されてい
る。この米国特許(その開示をここに引用lこよって加
える)は、また、有機シランとポリオレ7インとのカッ
プリングの記載を包含する。
でき、ここには水分散性ポリエステル樹脂中にこのよう
なポリオレフィンを混入することによって有機シラング
ラフト化ポリオレフインを調製する方法が記載されてい
る。この米国特許(その開示をここに引用lこよって加
える)は、また、有機シランとポリオレ7インとのカッ
プリングの記載を包含する。
繊維上の有機コーティングの量の測度は「強熱減量J
(LOI)である。LOIは繊維を加熱して有機材料
を燃焼したとき生ずる重量損失%である。典型的には、
繊維は600〜700℃、例えば、650℃に加熱する
。例えば、0.4〜0.8%、好ましくは0.5〜0.
75のLOIは、実質的に非付着性の有機シラングラ7
ト化また無水マレイン酸グラフト化ポリオレフインでコ
ーティングした繊維に適する。好ましいRo8FXI繊
維は0.5〜0.7%のLOIを有する。
(LOI)である。LOIは繊維を加熱して有機材料
を燃焼したとき生ずる重量損失%である。典型的には、
繊維は600〜700℃、例えば、650℃に加熱する
。例えば、0.4〜0.8%、好ましくは0.5〜0.
75のLOIは、実質的に非付着性の有機シラングラ7
ト化また無水マレイン酸グラフト化ポリオレフインでコ
ーティングした繊維に適する。好ましいRo8FXI繊
維は0.5〜0.7%のLOIを有する。
使用する繊維の長さは、繊維充填樹脂の性質に影響を及
ぼすそれ以上の因子である。こうして、繊維の長さが増
加するとき、戊形品の流れの方向の異方性および剛性の
程度は増加するが、CLTEおよび靭性は流れの方向に
おいて減少する。非常に小さい繊維(「微粉砕した(m
illed)J)を使用すると、樹脂の剛性およびCL
TEは外部の自動車部品に不適当である。
ぼすそれ以上の因子である。こうして、繊維の長さが増
加するとき、戊形品の流れの方向の異方性および剛性の
程度は増加するが、CLTEおよび靭性は流れの方向に
おいて減少する。非常に小さい繊維(「微粉砕した(m
illed)J)を使用すると、樹脂の剛性およびCL
TEは外部の自動車部品に不適当である。
繊維の大きさの臨界的範囲は規定することができない。
なぜなら、異なる用途に望ましい異なるパラメーターお
よび異なる物理学的性質が複雑に相互作用するからであ
る。繊維の大きさは、もちろん、樹脂への繊維の非強化
付着性にある本発明の目的に無関係である。しかしなが
ら、すぐれた結果を得るためには、チョップド繊維を使
用することが好ましい。さらに詳しくは、3〜f3mm
,ことに4〜5mm,例えば、4.5mmの長さは好ま
しい。この長さは製造業者の公称長さであり、そして小
さい比率のより長いおよびより短い繊維は存在するであ
ろう。
よび異なる物理学的性質が複雑に相互作用するからであ
る。繊維の大きさは、もちろん、樹脂への繊維の非強化
付着性にある本発明の目的に無関係である。しかしなが
ら、すぐれた結果を得るためには、チョップド繊維を使
用することが好ましい。さらに詳しくは、3〜f3mm
,ことに4〜5mm,例えば、4.5mmの長さは好ま
しい。この長さは製造業者の公称長さであり、そして小
さい比率のより長いおよびより短い繊維は存在するであ
ろう。
繊維の長さは、また、繊維のアスペクト比(長さ:直径
の比)により判断することができる。約320のアスペ
クト比(製造業者の公称寸法に基づく)は外部の自動車
部品に満足すべきものであることがわかり、したがって
繊維は200〜400のアスペクト比を有する好ましい
。RO8FXlは4.5mmの公称長さおよび14μm
の公称直径を有する。
の比)により判断することができる。約320のアスペ
クト比(製造業者の公称寸法に基づく)は外部の自動車
部品に満足すべきものであることがわかり、したがって
繊維は200〜400のアスペクト比を有する好ましい
。RO8FXlは4.5mmの公称長さおよび14μm
の公称直径を有する。
繊維は樹脂の配合および樹脂の戒形の間に破壊され、そ
の破壊の程度は剪断の程度により決定される。典型的に
は、戊形された樹脂の公称間平均繊維長さは0.3〜0
.7mm,ことに0.5mm程度である。外部の自動車
部品のために、二軸スクリュー押出機を使用する場合、
繊維は一般に側面から供給して、過度の繊維の破壊を防
止する。
の破壊の程度は剪断の程度により決定される。典型的に
は、戊形された樹脂の公称間平均繊維長さは0.3〜0
.7mm,ことに0.5mm程度である。外部の自動車
部品のために、二軸スクリュー押出機を使用する場合、
繊維は一般に側面から供給して、過度の繊維の破壊を防
止する。
異方性の程度は、繊維充填ブレンドの物理的性質に影響
を及ぼすそれ以上の因子である。高度の異方性は成形さ
れた樹脂の流れの方向のCLTEを減少し、そして破断
点伸びを減少するが、流れに横方向における性質へ逆の
効果を与える。細長い物品、例えば、自動車のロッカー
パネルの場合において、物品に沿ったCLTEが適切に
制御されるように、比較的高い程度の異方性が望ましい
。
を及ぼすそれ以上の因子である。高度の異方性は成形さ
れた樹脂の流れの方向のCLTEを減少し、そして破断
点伸びを減少するが、流れに横方向における性質へ逆の
効果を与える。細長い物品、例えば、自動車のロッカー
パネルの場合において、物品に沿ったCLTEが適切に
制御されるように、比較的高い程度の異方性が望ましい
。
異方性の程度は、繊維の長さを増加することによって増
加することができ、そして粒子、例えば、ガラスフレー
クを混入することによって減少することができる。任意
の用途のための異方性の程度は、手探り法により選択す
ることができる。等方性の測度は交差流:流れの方向の
曲げ弾性率比である。
加することができ、そして粒子、例えば、ガラスフレー
クを混入することによって減少することができる。任意
の用途のための異方性の程度は、手探り法により選択す
ることができる。等方性の測度は交差流:流れの方向の
曲げ弾性率比である。
典型的には、本発明の組成物はある重量比でPB T/
P E TおよびPEE/PEIを含有する(PBT/
PET: PEE/PE Iは60:40より大きくな
く、例えば、2〇二80〜50 : 50または60
: 40である)。原理的には、使用する正確な比は本
発明に対して臨界的ではないが、特定の用途のために望
ましい性質により決定される。
P E TおよびPEE/PEIを含有する(PBT/
PET: PEE/PE Iは60:40より大きくな
く、例えば、2〇二80〜50 : 50または60
: 40である)。原理的には、使用する正確な比は本
発明に対して臨界的ではないが、特定の用途のために望
ましい性質により決定される。
繊維の合計の比率は、全体の組戊物の重量に基づいて、
典型的にはlO〜25重量%である。25%より多くを
使用する場合、望ましくない繊維に関係する表面の欠陥
、ならびに最大破断点伸びおよびCEAST (落槍)
衝撃強さの減少を生ずる傾向がある。lO%より少ない
と、CLTEの減少は小さすぎるであろう。好ましくは
、繊維の比率は20%より大きくなく、より好ましくは
約15%である。
典型的にはlO〜25重量%である。25%より多くを
使用する場合、望ましくない繊維に関係する表面の欠陥
、ならびに最大破断点伸びおよびCEAST (落槍)
衝撃強さの減少を生ずる傾向がある。lO%より少ない
と、CLTEの減少は小さすぎるであろう。好ましくは
、繊維の比率は20%より大きくなく、より好ましくは
約15%である。
次の実施例は樹脂実質的に付着しないガラス繊維の使用
を実証するが、適当な鉱物繊維を、また、使用すること
ができるであろうことが考えられる。
を実証するが、適当な鉱物繊維を、また、使用すること
ができるであろうことが考えられる。
本発明の組成物は、さらに、添加剤、例えば、カーボン
ブラック、酸化防止剤、紫外線安定剤、滑剤、可塑剤ま
たは他のタイプの充填剤を含有することができる。この
ような添加剤の合計の比率は、典型的には、組成物のマ
トリックス(マトリックスはポリマーおよび添加剤から
なる)の5重量%より大きくない。組成物は、一般に、
酸化防止剤、例えば、4.4−ビス(σ,σ−ジメチル
ベンジル)ジフェニルアミン、l.3.5−トリス(3
,5−ジーt−ブチルー4−ヒドロキシヒドロシンナモ
イル)へキサヒド口ーs−トリアジンまたは1.6−ビ
ス[3− (3.5−ジーt−ブチルー4−ヒドロキシ
フエニル)プロビオンアミド]ヘキサンを含有する。
ブラック、酸化防止剤、紫外線安定剤、滑剤、可塑剤ま
たは他のタイプの充填剤を含有することができる。この
ような添加剤の合計の比率は、典型的には、組成物のマ
トリックス(マトリックスはポリマーおよび添加剤から
なる)の5重量%より大きくない。組成物は、一般に、
酸化防止剤、例えば、4.4−ビス(σ,σ−ジメチル
ベンジル)ジフェニルアミン、l.3.5−トリス(3
,5−ジーt−ブチルー4−ヒドロキシヒドロシンナモ
イル)へキサヒド口ーs−トリアジンまたは1.6−ビ
ス[3− (3.5−ジーt−ブチルー4−ヒドロキシ
フエニル)プロビオンアミド]ヘキサンを含有する。
安定剤として、組或物はアミド結合を含有する化合物、
例えば、ポリカプロラクタムおよびヘキサメチレンアジ
バミドのコボリマー、またはこれらの2種およびポリヘ
キサメチレンセバカミドのターポリマーを含むことがで
きる。
例えば、ポリカプロラクタムおよびヘキサメチレンアジ
バミドのコボリマー、またはこれらの2種およびポリヘ
キサメチレンセバカミドのターポリマーを含むことがで
きる。
酸化防止剤、安定剤および他の添のn剤は、任意の段階
で混入することができる。組戊物がポリエーテルエステ
ルからなる場合、酸化防止剤はその調製のボリ縮合の段
階の間に存在することが好まシイ。また、酸化防止剤は
ポリ(アルキレンオキシド)グリコールが高温、例えば
、約1 0 0 ′C!以上にさらされる加工における
任意の時点に存在することが好ましい。
で混入することができる。組戊物がポリエーテルエステ
ルからなる場合、酸化防止剤はその調製のボリ縮合の段
階の間に存在することが好まシイ。また、酸化防止剤は
ポリ(アルキレンオキシド)グリコールが高温、例えば
、約1 0 0 ′C!以上にさらされる加工における
任意の時点に存在することが好ましい。
組戊物は、また、ガラスフレークを全体の組戊物の約5
重量%まで、例えば、2〜3′IL量%の量で含有する
ことができる。
重量%まで、例えば、2〜3′IL量%の量で含有する
ことができる。
本発明の組或物は、まず、基本ポリマ〜を、1つより多
いタイプを使用する場合、混合して予備ブレンドを形戊
する。次いで、予備ブレンドまたは、場合に応じて、単
一の非混合ポリマー(PEEまたはPE I)を樹脂に
実質的に付着しないガラス繊維または鉱物繊維、および
他の戊分、例えば、カーボンプラック、酸化防止剤また
はガラス繊維とブレンドする。次いで、生ずるブレンド
を押出機に供給する。あるいは、戊分は別々に押出機に
供給することができる。
いタイプを使用する場合、混合して予備ブレンドを形戊
する。次いで、予備ブレンドまたは、場合に応じて、単
一の非混合ポリマー(PEEまたはPE I)を樹脂に
実質的に付着しないガラス繊維または鉱物繊維、および
他の戊分、例えば、カーボンプラック、酸化防止剤また
はガラス繊維とブレンドする。次いで、生ずるブレンド
を押出機に供給する。あるいは、戊分は別々に押出機に
供給することができる。
好ましくは、一軸スクリュー押出機を使用するか、ある
いは二軸スクリュー押出機を選択した場合、繊維は好ま
しくは側面から供給すべきである。
いは二軸スクリュー押出機を選択した場合、繊維は好ま
しくは側面から供給すべきである。
なぜなら、二軸スクリュー押出機は繊維を過度に小さい
片に破壊する傾向があるからである。
片に破壊する傾向があるからである。
押出機の温度および滞留時間は、通常の方法で選択して
、ポリマーの有害な分解を回避する。
、ポリマーの有害な分解を回避する。
股に、溶融温度は約220°C〜約2 7 0 ’Oで
ある。
ある。
一軸スクリュー押出機において、約225〜245℃、
ことに230〜240℃の温度は好ましい;通常温度は
240℃を越えない。より高い温度、例えば、2 7
0 ’Oまで、一般に少なくとも245℃は二軸スクリ
ュー押出機においては、より高い剪断が温度の制御を困
難とするので、しばしば不都合である。
ことに230〜240℃の温度は好ましい;通常温度は
240℃を越えない。より高い温度、例えば、2 7
0 ’Oまで、一般に少なくとも245℃は二軸スクリ
ュー押出機においては、より高い剪断が温度の制御を困
難とするので、しばしば不都合である。
押出後、繊維充填樹脂を通常水中で急冷し、そして射出
戊形のためにそん最終形態に切断する。
戊形のためにそん最終形態に切断する。
射出戊形はスクリュー射出成形装置を使用して実施する
ことができる。約240℃〜約260゜C(例えば、2
45〜255゜C)の溶融温度を通常使用し、そして約
40℃〜8 0 ’O、例えば、50〜70゜Cの型温
度を使用する。他の重要な戒形パラメーター、例えば、
射出および保持圧カおよび時間、および冷却時間は、通
常の方法で、最適な試験片外観のために調節することが
できる。
ことができる。約240℃〜約260゜C(例えば、2
45〜255゜C)の溶融温度を通常使用し、そして約
40℃〜8 0 ’O、例えば、50〜70゜Cの型温
度を使用する。他の重要な戒形パラメーター、例えば、
射出および保持圧カおよび時間、および冷却時間は、通
常の方法で、最適な試験片外観のために調節することが
できる。
上の温度、ことに型温度は、PETとFEEまたはPE
Iのブレンドを使用する場合、多少高いであろう。
Iのブレンドを使用する場合、多少高いであろう。
通常、ボリマーの湿分は制御して過度のボリマーの分解
を回避し、そして樹脂の合計重量に基づいて好ましくは
約o,25重量%以下、より好まL<は0.15重量%
以下の水を含有するボリマーを使用する。また、一般に
、急冷した配合材料から表面水を圧縮空気により除去す
る。同様に、乾燥した材料は、その湿分が高すぎる場合
、例えば、0.1〜0.15重量%である場合、一般に
真空炉内でさらに乾燥する。
を回避し、そして樹脂の合計重量に基づいて好ましくは
約o,25重量%以下、より好まL<は0.15重量%
以下の水を含有するボリマーを使用する。また、一般に
、急冷した配合材料から表面水を圧縮空気により除去す
る。同様に、乾燥した材料は、その湿分が高すぎる場合
、例えば、0.1〜0.15重量%である場合、一般に
真空炉内でさらに乾燥する。
本発明は、成形された組成物および押出された組成物の
両者を包含する。
両者を包含する。
実施例
l.繊維充填ブレンドのR製および試験リ
本発明のフンバウンドの調製に使用したポリマーは、熱
可塑性ポリブチレンテレフタレ−1(PBT)およびポ
リエーテルエステル熱可塑性エラストマー(PEE)で
あった。
可塑性ポリブチレンテレフタレ−1(PBT)およびポ
リエーテルエステル熱可塑性エラストマー(PEE)で
あった。
本発明のために使用しt:− P B Tは、50,0
00の重量平均分子量オヨび0. 7 0’d l/g
(0.1g/IOOml m−クレゾール、30℃
)の固有粘度を有する。
00の重量平均分子量オヨび0. 7 0’d l/g
(0.1g/IOOml m−クレゾール、30℃
)の固有粘度を有する。
PEE Aは、約1,000の数平均分子量を有する
ボリ(テトラメチレンオキシド)グリコールから誘導さ
れた、38重量%1.4−ブチレンテレ7タレートおよ
び11重量%の1,4−イソ7タレートの短鎖エステル
単位を含有するセグメント化コポリエーテルエステルで
アル。PEEAは40DのショアーD硬度を有する。
ボリ(テトラメチレンオキシド)グリコールから誘導さ
れた、38重量%1.4−ブチレンテレ7タレートおよ
び11重量%の1,4−イソ7タレートの短鎖エステル
単位を含有するセグメント化コポリエーテルエステルで
アル。PEEAは40DのショアーD硬度を有する。
PEE Bは、約2.000の数平均分子量を有する
ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコールから誘導さ
れた、35重量%の1.4−ブチレンテレフタレートの
短鎖エステル単位を含有するセグメント化コボリエーテ
ルエステルである。PEE Bは、また、40Dのシ
ョアーD硬度を有する。
ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコールから誘導さ
れた、35重量%の1.4−ブチレンテレフタレートの
短鎖エステル単位を含有するセグメント化コボリエーテ
ルエステルである。PEE Bは、また、40Dのシ
ョアーD硬度を有する。
PEE Cは、少量の枝別れ剤を含有する以外、PE
E Bと実質的に同一である。
E Bと実質的に同一である。
CBはPEE Aに類似する基本ポリエステル中のカ
ーボンブラックのコンセントレートである。
ーボンブラックのコンセントレートである。
ガラス繊維
「標準の」ガラス繊維と呼ぶガラス繊維は、オウエンス
・コー二冫グ・ファイハークラス(OCF)(ベルギー
国)からOCF Rl7BXlであった。このガラス
繊維はOCFによりPBTならびに他の工業用ボリマー
、例えば、PETおよびナイロンの強化のために推奨さ
れている。「非付着性」ガラス繊維と呼ぶガラス繊維は
、オウエンス・コーニング・ファイバーグラス(OCF
)(ベルギー国)からのOCF RO8FXlであっ
た。そのガラス繊維はポリカーポネートおよびPVCの
ためにlO%までの繊維レベルで靭性を改良するIこめ
にOCFにより推奨されている。OCF(7)文献は、
OCF RO8FXlが線状PBTまたはPETの伸
びを改良しないことを示している。OCF RI7B
XlとOCF RO8FXlとの間の繊維/マトリッ
クスの付着の差は、走査電子顕微鏡(SEM)画ダに基
づき、この画像はOCF R17BX1へのポリエス
テルブレンドのすぐれた付着性を示すが、OCF R
O8FXIへのポリエステルブレンドのボリマーの付着
性を示していない。
・コー二冫グ・ファイハークラス(OCF)(ベルギー
国)からOCF Rl7BXlであった。このガラス
繊維はOCFによりPBTならびに他の工業用ボリマー
、例えば、PETおよびナイロンの強化のために推奨さ
れている。「非付着性」ガラス繊維と呼ぶガラス繊維は
、オウエンス・コーニング・ファイバーグラス(OCF
)(ベルギー国)からのOCF RO8FXlであっ
た。そのガラス繊維はポリカーポネートおよびPVCの
ためにlO%までの繊維レベルで靭性を改良するIこめ
にOCFにより推奨されている。OCF(7)文献は、
OCF RO8FXlが線状PBTまたはPETの伸
びを改良しないことを示している。OCF RI7B
XlとOCF RO8FXlとの間の繊維/マトリッ
クスの付着の差は、走査電子顕微鏡(SEM)画ダに基
づき、この画像はOCF R17BX1へのポリエス
テルブレンドのすぐれた付着性を示すが、OCF R
O8FXIへのポリエステルブレンドのボリマーの付着
性を示していない。
下表において、ガラス繊維OCF RO8FXlおよ
びOCF Rl7BXlは、次ノヨうに識別されてい
る: カラス繊維1−OCF R17BXlガラス繊維2−
OCF RO8FXl銭舅 一般手順 過度のポリマーの分解を回避するために、O.15%以
下の湿分を有するPBTおよびポリエーテルエステル(
P E E)のみを使用した。次いで、成分をそれらの
適切な比率で適当な容器、例えば、ドラムまたはプラス
チックのバッグ中で混合した。
びOCF Rl7BXlは、次ノヨうに識別されてい
る: カラス繊維1−OCF R17BXlガラス繊維2−
OCF RO8FXl銭舅 一般手順 過度のポリマーの分解を回避するために、O.15%以
下の湿分を有するPBTおよびポリエーテルエステル(
P E E)のみを使用した。次いで、成分をそれらの
適切な比率で適当な容器、例えば、ドラムまたはプラス
チックのバッグ中で混合した。
次u”テ、混合物を2.5″ (6.35cm)の一軸
スクリュー押出機(EAGAN)において230〜24
0゜Cのダイの出口における溶融温度において、ガラス
繊維繊維ボリマーの溶融ブレンドのために設計された標
準のスクリューを使用して溶融ブレンドした。240℃
以上の溶融温度は、他の理由で、例えば、ブレンドの押
出速度および溶融粘度を調節するために使用することが
できる。
スクリュー押出機(EAGAN)において230〜24
0゜Cのダイの出口における溶融温度において、ガラス
繊維繊維ボリマーの溶融ブレンドのために設計された標
準のスクリューを使用して溶融ブレンドした。240℃
以上の溶融温度は、他の理由で、例えば、ブレンドの押
出速度および溶融粘度を調節するために使用することが
できる。
本発明のあるコンパウンドは、また、25mmの二軸ス
クリュー押出ta(Berstorff)で250〜2
65゜Cの測定溶融温度において調製した。この場合に
おいて、ガラス繊維は下流の側面から供給して過度の繊
維の破壊を回避し、これに対してすべての残りの戊分は
押出機の後部に供給した。ダイから出る配合された材料
は水中で急冷し、表面水は圧縮空気により除去し、そし
てベレソトに切断した。残りの湿分が0.1%より高い
場合、材料は真空炉内で乾燥した。次いで、乾燥した材
料をDEMAG D60−182標準のスクリュー射
出戒形機を使用して試験片に成形した。
クリュー押出ta(Berstorff)で250〜2
65゜Cの測定溶融温度において調製した。この場合に
おいて、ガラス繊維は下流の側面から供給して過度の繊
維の破壊を回避し、これに対してすべての残りの戊分は
押出機の後部に供給した。ダイから出る配合された材料
は水中で急冷し、表面水は圧縮空気により除去し、そし
てベレソトに切断した。残りの湿分が0.1%より高い
場合、材料は真空炉内で乾燥した。次いで、乾燥した材
料をDEMAG D60−182標準のスクリュー射
出戒形機を使用して試験片に成形した。
好ましくは、245〜255℃の溶融温度および50〜
70℃の型温度を使用した。他の重要な戊形パラメータ
ー、例えば、射出および保持の圧力および時間および冷
却時間を調節して、試験片の外観を最適化した。
70℃の型温度を使用した。他の重要な戊形パラメータ
ー、例えば、射出および保持の圧力および時間および冷
却時間を調節して、試験片の外観を最適化した。
実施例のいくつかにおいて、戊形された試験片をアニー
ルして、塗装炉のサイクルをシミュレーションした。ア
ニールは内部応力を解放し、そして完全な結晶化を促進
する。
ルして、塗装炉のサイクルをシミュレーションした。ア
ニールは内部応力を解放し、そして完全な結晶化を促進
する。
試験方法
特記しない限り、乾燥した成形したばかりの(dry−
as−molded)(DAM)試験片を使用して、物
理的性質を試験した。溶融粘度は、カイエネス(Kay
eness)粘度計で250℃および5つの異なる剪断
速度で決定した。O.!5%以下の湿分に乾燥したペレ
ットのみを使用し tこ 。
as−molded)(DAM)試験片を使用して、物
理的性質を試験した。溶融粘度は、カイエネス(Kay
eness)粘度計で250℃および5つの異なる剪断
速度で決定した。O.!5%以下の湿分に乾燥したペレ
ットのみを使用し tこ 。
収縮は3” (7.6cm)X4″ (10.2cm
)×2または3mmのブラックlこついて決定し、そし
て流れの方向に対して平行にならびに直角に測定した。
)×2または3mmのブラックlこついて決定し、そし
て流れの方向に対して平行にならびに直角に測定した。
すべてのブラックは3” (7.6cm)の側面、フィ
ルムゲート2.75” (6.99cm)の輻および
1mmの厚さをもつ後方板にした。
ルムゲート2.75” (6.99cm)の輻および
1mmの厚さをもつ後方板にした。
線熱膨張係数(CLTE)は、熱機械的分析(TMA)
により分析した。熱機械的分析装置943(Du P
ont Instruments)を使用し、コンピ
ューター/黙分析装置9900(Du Pont
Instruments)に取り付けた。試験片は、通
常、約5 m mの高さを有した。それらはダンベル引
張り棒の中央区画から(DI N 5 3 4 5
5)か、あるいは3” (7.6cm)x411
(10.2cm)X3mmのブラックの中央から切断し
た。流れの方向に対して平行および垂直の両者のCLT
Eを測定して、射出戊形した試験片の等方性を評価した
。試験の前、すべての試験片を90℃または120℃に
おいて1時間アニールした。表に示すように、流れの方
向に対して平行および垂直のCLTEの単一の測定は、
2つの別々の試料について決定したか、あるいはCLT
Eは同一の試料について、流れの方向に対してまず平行
に、次いで流れに横方向に測定した。
により分析した。熱機械的分析装置943(Du P
ont Instruments)を使用し、コンピ
ューター/黙分析装置9900(Du Pont
Instruments)に取り付けた。試験片は、通
常、約5 m mの高さを有した。それらはダンベル引
張り棒の中央区画から(DI N 5 3 4 5
5)か、あるいは3” (7.6cm)x411
(10.2cm)X3mmのブラックの中央から切断し
た。流れの方向に対して平行および垂直の両者のCLT
Eを測定して、射出戊形した試験片の等方性を評価した
。試験の前、すべての試験片を90℃または120℃に
おいて1時間アニールした。表に示すように、流れの方
向に対して平行および垂直のCLTEの単一の測定は、
2つの別々の試料について決定したか、あるいはCLT
Eは同一の試料について、流れの方向に対してまず平行
に、次いで流れに横方向に測定した。
引張り性質、例えば、引張り強さおよび伸びは、DIN
53455に従い射出戊形したダンベル棒について
および/または3” (7.6cm)X4” (1
0.2cm)X2または3mmのプラ・ノクからグイカ
ットしたダンベル棒(タイプB, ASTM D41
2に従う)について、流れの方向に対して平行および垂
直に決定した。25mm/分の試験速度を使用した。
53455に従い射出戊形したダンベル棒について
および/または3” (7.6cm)X4” (1
0.2cm)X2または3mmのプラ・ノクからグイカ
ットしたダンベル棒(タイプB, ASTM D41
2に従う)について、流れの方向に対して平行および垂
直に決定した。25mm/分の試験速度を使用した。
曲げ弾性率は、ASTM D790に従い3′゛(7
.6cm)X4” (10.2cm)X2または3m
mのブラックからダイカットした試験片ビ′(2.5c
m)幅について、流れの方向に対して平行および垂直に
決定した。平行対流れに横方向の曲げ弾性率の比xl0
0を、ガラス繊維の配向の程度により影響を受けること
が知られている、試験片の等方性についてのインディケ
ーターとして採用することができる。
.6cm)X4” (10.2cm)X2または3m
mのブラックからダイカットした試験片ビ′(2.5c
m)幅について、流れの方向に対して平行および垂直に
決定した。平行対流れに横方向の曲げ弾性率の比xl0
0を、ガラス繊維の配向の程度により影響を受けること
が知られている、試験片の等方性についてのインディケ
ーターとして採用することができる。
引裂き強さは、ASTM D624またはD!N
’53455に従い、グイBタイプの試験捧および25
mm/分のクロスヘッド速度を使用して決定した。試験
片は、3″ (7.6cm)x4”(10.2cm)x
2または3mmのブラックから流れの方向に対して平行
および垂直I;ダイカットシ、それぞれ、流れの方向に
対して横方向および流れの方向に引裂き強さを測定した
。
’53455に従い、グイBタイプの試験捧および25
mm/分のクロスヘッド速度を使用して決定した。試験
片は、3″ (7.6cm)x4”(10.2cm)x
2または3mmのブラックから流れの方向に対して平行
および垂直I;ダイカットシ、それぞれ、流れの方向に
対して横方向および流れの方向に引裂き強さを測定した
。
DIN 53455に従うディンスタット(Dyns
tat)衝撃強さは、アンノッチドおよびノッチ付きの
16XIOX2または3mmの試験片[3’ (7.
6cm) x4” (10. 2cm)×2または3m
mのブラックから流れの方向jこ対して平行および垂直
にダイカットした】について決定した。2ジュールのハ
ンマーを使用した。
tat)衝撃強さは、アンノッチドおよびノッチ付きの
16XIOX2または3mmの試験片[3’ (7.
6cm) x4” (10. 2cm)×2または3m
mのブラックから流れの方向jこ対して平行および垂直
にダイカットした】について決定した。2ジュールのハ
ンマーを使用した。
CEAST衝撃強さは、アドバンスド・7ラクトスコー
プ・システム(Advanced Fractosc
ope System)rAFs/MK3J CEA
STモデュラー・フォーリング・ウェイト(Modul
ar Falling Weight)cod、6
5 5 7/0 0 0で、+25℃および−25゜
Cの試験温度で決定した。1.27mの落下高さにおけ
る11.5kgの試験荷重は、5m/秒の試験速度を生
じた。3”(7.6cm)X4” (10.2cm)X
2または3mmのブラックのみを使用した。衝撃試験前
に、ブラックを温度室内で少なくとも1.5時間の間試
験温度において貯蔵した。
プ・システム(Advanced Fractosc
ope System)rAFs/MK3J CEA
STモデュラー・フォーリング・ウェイト(Modul
ar Falling Weight)cod、6
5 5 7/0 0 0で、+25℃および−25゜
Cの試験温度で決定した。1.27mの落下高さにおけ
る11.5kgの試験荷重は、5m/秒の試験速度を生
じた。3”(7.6cm)X4” (10.2cm)X
2または3mmのブラックのみを使用した。衝撃試験前
に、ブラックを温度室内で少なくとも1.5時間の間試
験温度において貯蔵した。
ノッチ付きアイゾッド衝撃強さは、ASTMD256に
従い実施例5の樹脂24〜34について決定した。チャ
ーピイ(Charpy)棒の試験の試験棒(DIN
53455)を、3” (7.6cm)X4” (10
.2cm)X2または3mmのブラックから流れの方向
に対して平行および垂直にダイカットし、ノッチ付けし
、次いで試験し tこ 。
従い実施例5の樹脂24〜34について決定した。チャ
ーピイ(Charpy)棒の試験の試験棒(DIN
53455)を、3” (7.6cm)X4” (10
.2cm)X2または3mmのブラックから流れの方向
に対して平行および垂直にダイカットし、ノッチ付けし
、次いで試験し tこ 。
試験の結果および表
この明細書および特許請求の範囲において特記しない限
り、温度はセ氏0であり、そしてすべての部、比率およ
び百分率は重量による。
り、温度はセ氏0であり、そしてすべての部、比率およ
び百分率は重量による。
実施例l(参照、表lの樹脂lおよび2)乾燥50%の
ポリ(ブチレンテレフタレート)、30%のPEE
Aおよび2%のカーボンプラックの混合物をポリエチレ
ンバッグ内で均一にブレンドした。次いで、この混合物
を25mmのべルストル7の二軸スクリュー押出機の後
部に、合計供給速度の82%で供給した。組或物の残り
の18%のガラス繊維OCF Rl7BXlまたは1
8%のOCF RO8FXlを、7kg/時間の合計
供給速度の18でバレルlにおいて250/2 4 0
/2 4 5/2 4 5/2 4 5/2 4 5/
2 45℃のダイ温度の設定および200のrpmで供
給した。押出の間、溶融温度は250〜265℃であっ
た:真空を使用した。
ポリ(ブチレンテレフタレート)、30%のPEE
Aおよび2%のカーボンプラックの混合物をポリエチレ
ンバッグ内で均一にブレンドした。次いで、この混合物
を25mmのべルストル7の二軸スクリュー押出機の後
部に、合計供給速度の82%で供給した。組或物の残り
の18%のガラス繊維OCF Rl7BXlまたは1
8%のOCF RO8FXlを、7kg/時間の合計
供給速度の18でバレルlにおいて250/2 4 0
/2 4 5/2 4 5/2 4 5/2 4 5/
2 45℃のダイ温度の設定および200のrpmで供
給した。押出の間、溶融温度は250〜265℃であっ
た:真空を使用した。
ダイから出る押出物を水中で急冷し、ストカンド上の表
面水を圧縮空気で除去し、そしてペレットに切断しt;
。次いで、ペレット真空炉内で80〜100℃で一夜乾
燥した。次いで、それらのペレットを3” (7.6
cm)x4# (I O..2cm)X2mmのブラ
ックに成形した。それらのDAMブラックから、タイプ
Bダンベル引張り棒およびl” (2.5cm)幅の
曲げ棒を、から流れの方向に対して平行および垂直にダ
イカットし、そしてそれぞれASTM D412およ
びASTMD7,90に従い試験した。引裂き強さ、デ
ィンスタット衝撃強さ、CEAST衝撃強さおよび収縮
について、3” (7.6cm)x4” (10.
2cm)X2または3mmのブラックを使用した。
面水を圧縮空気で除去し、そしてペレットに切断しt;
。次いで、ペレット真空炉内で80〜100℃で一夜乾
燥した。次いで、それらのペレットを3” (7.6
cm)x4# (I O..2cm)X2mmのブラ
ックに成形した。それらのDAMブラックから、タイプ
Bダンベル引張り棒およびl” (2.5cm)幅の
曲げ棒を、から流れの方向に対して平行および垂直にダ
イカットし、そしてそれぞれASTM D412およ
びASTMD7,90に従い試験した。引裂き強さ、デ
ィンスタット衝撃強さ、CEAST衝撃強さおよび収縮
について、3” (7.6cm)x4” (10.
2cm)X2または3mmのブラックを使用した。
溶融粘度および灰分%を乾燥したペレットから決定した
。
。
表1の試験結果が示すように、標準のガラス繊維OCF
R17BXlで強化した樹脂lと比較して、非付着
性ガラス繊維をもつ樹脂2はより低い引張り強さを有す
るが、同時に、流れの方向ならびに流れに横方向におい
て、驚くべきほどにより高い破断点伸びを有した。
R17BXlで強化した樹脂lと比較して、非付着
性ガラス繊維をもつ樹脂2はより低い引張り強さを有す
るが、同時に、流れの方向ならびに流れに横方向におい
て、驚くべきほどにより高い破断点伸びを有した。
樹脂lおよび2の走査電子顕微鏡の画像は、それぞれ、
第1図および第2図に示されている。OCF R17
BXlは樹脂に明らかに付着するが、OCF R08
FXlは付着性を示さない。
第1図および第2図に示されている。OCF R17
BXlは樹脂に明らかに付着するが、OCF R08
FXlは付着性を示さない。
実施例2(参照、表2における樹脂3〜13)これらの
樹脂は、2.5” (6.4cm)のEAGAN一軸
スクリュー押出機で調製した、ガラス繊維およびガラス
フレーク充填したPBT/PEEコンパウンドである。
樹脂は、2.5” (6.4cm)のEAGAN一軸
スクリュー押出機で調製した、ガラス繊維およびガラス
フレーク充填したPBT/PEEコンパウンドである。
これらおよび実施例3、4および5に記載する引き続く
樹脂に対して、0.3%の酸化防止剤イルガノクス(I
rganox)1010(テトライス〔メチレン(3.
5−ジ(−ブチルー4−ヒドロキシシンナメー、ト)1
メタン)を添加して、ポリマーを過度に分解しないで2
65℃までのより高い溶融温度で射出戊形できるように
した。樹脂のあるものは滑剤、Radia7176(こ
れはべ冫タエリスリトーJレテトラステアレートである
)を含有した。これらのブレンドを調製するために、乾
燥ポリマーのみをを使用した。すべての戊分の混合物を
ポリエチレンバッグ内で均一にブレンドした。次いで、
これらの混合物を押出機の後部に供給し、そして230
℃のバレル温度の設定、30のrpmおよび約20rの
平均供給速度において配合した。
樹脂に対して、0.3%の酸化防止剤イルガノクス(I
rganox)1010(テトライス〔メチレン(3.
5−ジ(−ブチルー4−ヒドロキシシンナメー、ト)1
メタン)を添加して、ポリマーを過度に分解しないで2
65℃までのより高い溶融温度で射出戊形できるように
した。樹脂のあるものは滑剤、Radia7176(こ
れはべ冫タエリスリトーJレテトラステアレートである
)を含有した。これらのブレンドを調製するために、乾
燥ポリマーのみをを使用した。すべての戊分の混合物を
ポリエチレンバッグ内で均一にブレンドした。次いで、
これらの混合物を押出機の後部に供給し、そして230
℃のバレル温度の設定、30のrpmおよび約20rの
平均供給速度において配合した。
ダイから出る押出物を水中で急冷し、ストカンド上の表
面水を圧縮空気で除去し、そしてペレットに切断した。
面水を圧縮空気で除去し、そしてペレットに切断した。
次いで、ベレット真空炉内で80〜100℃で一夜乾燥
した。次いで、それらのペレットを3“ (7.5cm
)X4″ (10.2cm)X2mmのブラックに成形
した。それらのDAMブラックから、タイプBダンベル
引張り棒および1’ (2.5cm)幅の曲げ棒を、
から流れの方向に対して平行および垂直にダイカットし
、そしてそれぞれASTM D412およびASTM
D790に従い試験した。他の性質は実施例lにお
けるのと同一の方法で測定した。
した。次いで、それらのペレットを3“ (7.5cm
)X4″ (10.2cm)X2mmのブラックに成形
した。それらのDAMブラックから、タイプBダンベル
引張り棒および1’ (2.5cm)幅の曲げ棒を、
から流れの方向に対して平行および垂直にダイカットし
、そしてそれぞれASTM D412およびASTM
D790に従い試験した。他の性質は実施例lにお
けるのと同一の方法で測定した。
表2のデータが示すように、このタイプのブレンドの曲
げ弾性率はPBT/PEE比およびガラス繊維のレベル
の両者により調節することができ、そしてOCF R
O8FX1を含有するすべての樹脂3〜12の破断点伸
びは300%より大きく、ガラス繊維強化したポリマー
について通常見いだされるものよりも有意に高い。樹脂
9に対する対照であるが、標準のガラス繊維OCF
Rl7BXlを含有する樹脂l3は、20%より小さい
伸びを示す。樹脂9の射出戒形した引張り棒について決
定されたわずかに4%の伸びは例外的であると信じられ
、そして2%のガラスフレークの存在から部分的に生じ
うる。しかしながら、ブラックからダイカットした引張
り棒は、また、樹脂について300%より大きい伸びを
示す。樹脂9およびI1のCEAST衝撃強さを比較す
ると、また、OCF RO8FXIを含有する樹脂9
について、+25℃および−25℃の両者において増加
した靭性を示す。他の重要な発見は、ことに流れの方向
におけるCLTEがOCF Rl7BXlと同様J:
OCF RO8FXlで効果的に減少するということ
である。
げ弾性率はPBT/PEE比およびガラス繊維のレベル
の両者により調節することができ、そしてOCF R
O8FX1を含有するすべての樹脂3〜12の破断点伸
びは300%より大きく、ガラス繊維強化したポリマー
について通常見いだされるものよりも有意に高い。樹脂
9に対する対照であるが、標準のガラス繊維OCF
Rl7BXlを含有する樹脂l3は、20%より小さい
伸びを示す。樹脂9の射出戒形した引張り棒について決
定されたわずかに4%の伸びは例外的であると信じられ
、そして2%のガラスフレークの存在から部分的に生じ
うる。しかしながら、ブラックからダイカットした引張
り棒は、また、樹脂について300%より大きい伸びを
示す。樹脂9およびI1のCEAST衝撃強さを比較す
ると、また、OCF RO8FXIを含有する樹脂9
について、+25℃および−25℃の両者において増加
した靭性を示す。他の重要な発見は、ことに流れの方向
におけるCLTEがOCF Rl7BXlと同様J:
OCF RO8FXlで効果的に減少するということ
である。
実施例3(参照、表3における樹脂14〜18)樹脂1
4〜l8は実施例2において樹脂3〜l3について記載
したのと同一の方法で調製した。
4〜l8は実施例2において樹脂3〜l3について記載
したのと同一の方法で調製した。
すべての5つの樹脂は15%の合計のレベルのガラス繊
維を含有し、樹脂14、15およびl6はOCF R
O8FXlを含有し、そして樹脂l7およびl8はOC
F Rl7BX1を含有する。
維を含有し、樹脂14、15およびl6はOCF R
O8FXlを含有し、そして樹脂l7およびl8はOC
F Rl7BX1を含有する。
PBT対FEE AおよびPEE Bの合計の比が
樹脂14〜15〜l6について2 8/7 2から4
0/6 0〜5 2/4 8に増加するにつれて、曲げ
弾性率はダイカットした試験片について887から1
0 3 0 ” l 9 0 3 M P aに増加す
る。樹脂l5について見いだされた1030MPaは異
常に高〈、そして対照樹脂5Iこついて測定された14
25MPa程度に高い。OCF RO8Fxlで充填
した樹脂l6およびOCF R17BXlで充填した
樹脂l6の曲げ弾性率を比較すると、ガラス繊維の付着
性の程度に対して独立に、ほとんど同一の剛性が確証さ
れる。
樹脂14〜15〜l6について2 8/7 2から4
0/6 0〜5 2/4 8に増加するにつれて、曲げ
弾性率はダイカットした試験片について887から1
0 3 0 ” l 9 0 3 M P aに増加す
る。樹脂l5について見いだされた1030MPaは異
常に高〈、そして対照樹脂5Iこついて測定された14
25MPa程度に高い。OCF RO8Fxlで充填
した樹脂l6およびOCF R17BXlで充填した
樹脂l6の曲げ弾性率を比較すると、ガラス繊維の付着
性の程度に対して独立に、ほとんど同一の剛性が確証さ
れる。
データが実証するように、樹脂l7およびl8と比較し
て、樹脂14、158よびI6についての破断点伸びお
よびCEAST衝撃強さは劇的に改良された。樹脂14
、15およびl6がさらに示すように、靭性はPBTの
レベルが増加するとともに減少する。PEEの増加した
比率を使用する靭性の増加するレベルのそれと反対の傾
向は、PEEの比率が増加すると、伸び太き<CEAS
T衝撃強さが悪影響を受ける前に、ガラス繊維OCF
RO8FX1のレベルは15%より大きく増加するこ
とができることを意味する(参照、実施例5および6)
。他の性質、例えば、引裂き強さ、ディンスタット靭性
およびCLTEを、また、比較の目的で記載する。
て、樹脂14、158よびI6についての破断点伸びお
よびCEAST衝撃強さは劇的に改良された。樹脂14
、15およびl6がさらに示すように、靭性はPBTの
レベルが増加するとともに減少する。PEEの増加した
比率を使用する靭性の増加するレベルのそれと反対の傾
向は、PEEの比率が増加すると、伸び太き<CEAS
T衝撃強さが悪影響を受ける前に、ガラス繊維OCF
RO8FX1のレベルは15%より大きく増加するこ
とができることを意味する(参照、実施例5および6)
。他の性質、例えば、引裂き強さ、ディンスタット靭性
およびCLTEを、また、比較の目的で記載する。
実施例4(参照、表4における樹脂19〜23)樹脂1
9〜23は実施例2において樹脂3〜l3について記載
したのと同一の方法で調製した。
9〜23は実施例2において樹脂3〜l3について記載
したのと同一の方法で調製した。
樹脂19〜23は1等級のみのPEEを含有する。樹脂
19〜23において、ガラス繊維の合計のレベルは15
%であった。繊維の付着性を減少する効果を評価するた
めに、OCF RO8FXl対OCF Rl7BX
lの混合物の比を樹脂19〜23においてO/15〜7
.5/7.5〜lO/5〜12.5/2.5〜15/0
に変化させtこ 。
19〜23において、ガラス繊維の合計のレベルは15
%であった。繊維の付着性を減少する効果を評価するた
めに、OCF RO8FXl対OCF Rl7BX
lの混合物の比を樹脂19〜23においてO/15〜7
.5/7.5〜lO/5〜12.5/2.5〜15/0
に変化させtこ 。
すべての5つの樹脂の曲げ弾性率は事実上同一であった
。ガラス繊維の付着性が減少するにつれて、引張り強さ
は減少し、破断点伸びおよびCEAST衝撃強さは有意
に増加する。樹脂20の流れの方向の伸びは、多分表面
の欠陥または繊維の凝集の結果、例外的に低いように思
われる。
。ガラス繊維の付着性が減少するにつれて、引張り強さ
は減少し、破断点伸びおよびCEAST衝撃強さは有意
に増加する。樹脂20の流れの方向の伸びは、多分表面
の欠陥または繊維の凝集の結果、例外的に低いように思
われる。
しかしながら、実施例4tこBけるSt脂の絶対靭性は
実施例3において同等の樹脂についてと同様に非常には
高くない。樹脂15は、例えば、樹脂23より高い破断
点伸びを有し、そして−25゜Cにおいてより高いCE
AST衝撃エネルギーを必要とし、PEEAによりFE
E Bの部分的または完全な置換はより靭性のフンバ
ウンドを生じうろことを示す。
実施例3において同等の樹脂についてと同様に非常には
高くない。樹脂15は、例えば、樹脂23より高い破断
点伸びを有し、そして−25゜Cにおいてより高いCE
AST衝撃エネルギーを必要とし、PEEAによりFE
E Bの部分的または完全な置換はより靭性のフンバ
ウンドを生じうろことを示す。
しかしながら、より低い温度で溶融するPEEAは、よ
り高い温度で溶融するPEE Bより、これらのガラ
スmjI充填PBT/PEEコンバウンドの加熱わるみ
性能を減少させ、したがってPEHのタイプおよび異な
るタイプのPEHの比は機械的および熱的性質の要求さ
れるバランスに依存するであろう。
り高い温度で溶融するPEE Bより、これらのガラ
スmjI充填PBT/PEEコンバウンドの加熱わるみ
性能を減少させ、したがってPEHのタイプおよび異な
るタイプのPEHの比は機械的および熱的性質の要求さ
れるバランスに依存するであろう。
OCF RO8FXlおよびOCF Rl7BXI
の両者を含有する樹脂は、非付着性繊維と強化用繊維と
の中間の付着性を有する、低い付着性の繊維で充填した
樹脂のおおよそのモデルと考えることができる。
の両者を含有する樹脂は、非付着性繊維と強化用繊維と
の中間の付着性を有する、低い付着性の繊維で充填した
樹脂のおおよそのモデルと考えることができる。
実施例5(参照、表5における樹脂24〜34)樹脂2
4〜34は実施例2において樹脂3〜l3について記載
したのと同一の方法で調製した。
4〜34は実施例2において樹脂3〜l3について記載
したのと同一の方法で調製した。
樹脂24、25および26は実施例3の樹脂l4、I5
およびl6に等しいが、PEE BをPEE Cで
置換し、そしてより低いレベルのコーティング[0.5
5%の強熱減量(Lot)]をもつガラス繊維OCF
RO8FX1を使用した.樹脂27は樹脂l5のよう
に第2タイプのPEEとしてPEE Bを含有したが
、低いLOIのOCF RO8FXlを同様に使用し
た。実施例5の樹脂28〜34を包含する、すべての他
の樹脂において使用したガラス繊維OCF RO8F
Xl上のコーティングの平均のレベル(LOI)は、0
.65%であった。
およびl6に等しいが、PEE BをPEE Cで
置換し、そしてより低いレベルのコーティング[0.5
5%の強熱減量(Lot)]をもつガラス繊維OCF
RO8FX1を使用した.樹脂27は樹脂l5のよう
に第2タイプのPEEとしてPEE Bを含有したが
、低いLOIのOCF RO8FXlを同様に使用し
た。実施例5の樹脂28〜34を包含する、すべての他
の樹脂において使用したガラス繊維OCF RO8F
Xl上のコーティングの平均のレベル(LOI)は、0
.65%であった。
樹脂28、29および30において、靭性付与性PEH
のタイプのみを4 0/6 0の一定のPBT/PEE
比および15%(7)OCF RO8FXlで変化さ
せた。樹脂3lおよび32において、PBT/PEE
A比は2 8/7 2であり、OCF RO8FX
1のレベルをそれぞれ20および25%に増加した。樹
脂33および34は樹脂3lおよび32に等しいが、標
準のガラス繊維l7を含有する。
のタイプのみを4 0/6 0の一定のPBT/PEE
比および15%(7)OCF RO8FXlで変化さ
せた。樹脂3lおよび32において、PBT/PEE
A比は2 8/7 2であり、OCF RO8FX
1のレベルをそれぞれ20および25%に増加した。樹
脂33および34は樹脂3lおよび32に等しいが、標
準のガラス繊維l7を含有する。
OCF RO8FXlを充填したすべてのこれらの樹
脂は、事実上同一のディンスタット衝撃強さおよびノッ
チ付きアイゾツド衝撃強さにおいて、−25℃でより高
い破断点伸びおよびCEAST衝撃強さを示す。
脂は、事実上同一のディンスタット衝撃強さおよびノッ
チ付きアイゾツド衝撃強さにおいて、−25℃でより高
い破断点伸びおよびCEAST衝撃強さを示す。
実施例6(参照、表6において樹Jl135〜40)樹
脂35〜40は実施例2において樹脂3〜l3について
記載したのと同一の方法で調製した。
脂35〜40は実施例2において樹脂3〜l3について
記載したのと同一の方法で調製した。
実施例6におけるすべての6つの樹脂は、種々の比のP
BTおよびPEE Aに基づく。靭性付与ボリマーと
してPEE Aのみの使用をA選択した。なぜなら、
前の実施例において樹脂はPEEBをPEE Aで置
換するとき、低い試験温度においでさえ靭性の増加を示
したからである。
BTおよびPEE Aに基づく。靭性付与ボリマーと
してPEE Aのみの使用をA選択した。なぜなら、
前の実施例において樹脂はPEEBをPEE Aで置
換するとき、低い試験温度においでさえ靭性の増加を示
したからである。
PBT/PEE比(11脂5)およびガラス繊維のレベ
ル(樹脂37〜40)をさらに調節して、これらのコン
パウンドの靭性の限界を探した。樹脂36は樹脂35に
等しいが、15%のOCF R08FXlel5%の
OCF Rl7BXlで置換した。
ル(樹脂37〜40)をさらに調節して、これらのコン
パウンドの靭性の限界を探した。樹脂36は樹脂35に
等しいが、15%のOCF R08FXlel5%の
OCF Rl7BXlで置換した。
非付着性OCF RO8FXlを含有する樹脂35、
37、38、39および40のすべては、標準のガラス
繊維OCF Rl7BXlで強化した樹脂36につい
てのわずかにlO%と比較して、流れの方向において3
00%より大きい、劇的に増加した破断点伸びを示す。
37、38、39および40のすべては、標準のガラス
繊維OCF Rl7BXlで強化した樹脂36につい
てのわずかにlO%と比較して、流れの方向において3
00%より大きい、劇的に増加した破断点伸びを示す。
OCF Rl7BXlを含有する樹脂36は、OCF
RO8FXlを含有する樹脂35と比較して、−2
5℃で有意に低いCEAST衝撃強さを、また、有する
。
RO8FXlを含有する樹脂35と比較して、−2
5℃で有意に低いCEAST衝撃強さを、また、有する
。
表 1 実施例l樹脂N
o. l 2押
出機の後部への供給 P B T 50
50PEE B 3
0 30CB
2 2押出機の側部への供給 ガラス繊Il1 18
−ガラス繊維2
18PBT/PEE
←62.5/37.5→比(カーボンブラックのコ
ンセントレートを排除する)灰分%(ペレット) 16.9 15.8 3”×4”×關のブラックから切断した試験片の性質曲
げ弾性率MPa 流れの方向 流れに横方向 235l 1050 1961 976 引張り強さMPa 流れの方向 流れに横方向 43.9 26.9 2l.2 19.2 破断点伸び% 流れの方向 流れに横方向 25.0 70.7 :′[゛ 虫 9″!ゴξ言 1 9 ==次S只 R R1へ▼ =其 ?杼■あ二号 にに=じ 只 E 々1ト▼ =其 E3 ’c4 19 ’lα 甲 −562− 悟 瓢 E: E: O ’R R ▼ ε其 ?鈴■あ二K 頃 憂 2&柑 波 帆 S E E: ’;0 ’;’: ’;’= ▼=刻 謬 頃 φ 島 智 1卜 11−. 0 l 実施例7 15%のガラス繊維を含有するか、あるいはl5%のO
CF Rl7BXlを含有し、そして、それぞれ、次
のものを含む樹脂を配合した:PEE A重量%
PBT重量%100 0 72 28 60 40 55 55 48 52 0 l00 樹脂を成形し、そしてそれらの破断点伸びを測定し、そ
して結果を第3図にグラ7で示す。OCF RO8F
X1充填樹脂オヨびOCF Rl7BXI充填樹脂に
ついて線により規定された区域は、この特定の実施態様
において本発明が存在するところを表す言うことができ
る。
o. l 2押
出機の後部への供給 P B T 50
50PEE B 3
0 30CB
2 2押出機の側部への供給 ガラス繊Il1 18
−ガラス繊維2
18PBT/PEE
←62.5/37.5→比(カーボンブラックのコ
ンセントレートを排除する)灰分%(ペレット) 16.9 15.8 3”×4”×關のブラックから切断した試験片の性質曲
げ弾性率MPa 流れの方向 流れに横方向 235l 1050 1961 976 引張り強さMPa 流れの方向 流れに横方向 43.9 26.9 2l.2 19.2 破断点伸び% 流れの方向 流れに横方向 25.0 70.7 :′[゛ 虫 9″!ゴξ言 1 9 ==次S只 R R1へ▼ =其 ?杼■あ二号 にに=じ 只 E 々1ト▼ =其 E3 ’c4 19 ’lα 甲 −562− 悟 瓢 E: E: O ’R R ▼ ε其 ?鈴■あ二K 頃 憂 2&柑 波 帆 S E E: ’;0 ’;’: ’;’= ▼=刻 謬 頃 φ 島 智 1卜 11−. 0 l 実施例7 15%のガラス繊維を含有するか、あるいはl5%のO
CF Rl7BXlを含有し、そして、それぞれ、次
のものを含む樹脂を配合した:PEE A重量%
PBT重量%100 0 72 28 60 40 55 55 48 52 0 l00 樹脂を成形し、そしてそれらの破断点伸びを測定し、そ
して結果を第3図にグラ7で示す。OCF RO8F
X1充填樹脂オヨびOCF Rl7BXI充填樹脂に
ついて線により規定された区域は、この特定の実施態様
において本発明が存在するところを表す言うことができ
る。
第3図および表1〜6に示すデータが示すように、40
Dの硬度を有し,15〜20%のガラス繊維を含有し、
そしてPBTおよびOCF ROgFXlと組み合わ
せたPEE (またはP−El)樹脂は、45:55と
50 : 50との間に臨界的PBT/PEE比を有し
、それより上で全体の靭性、ことに破断点伸びは対応す
るOCF Rl7BXI樹脂の非常に低いレベルに急
速に低下する。
Dの硬度を有し,15〜20%のガラス繊維を含有し、
そしてPBTおよびOCF ROgFXlと組み合わ
せたPEE (またはP−El)樹脂は、45:55と
50 : 50との間に臨界的PBT/PEE比を有し
、それより上で全体の靭性、ことに破断点伸びは対応す
るOCF Rl7BXI樹脂の非常に低いレベルに急
速に低下する。
ガラス繊維の量が減少するにつれて、臨界的PBT/P
E Eはヨリ高いPBTレベルにシフトする。
E Eはヨリ高いPBTレベルにシフトする。
実施例8
55D,63D,72Dおよび82Dを有する純粋なP
BT,PEE AおよびPEEを、一軸スクリュー押
出機で、20%の非付着性ガラス繊維OCF R08
F>Glおよび20%の強化用ガラス繊維OCF R
l7BXlと配合した。樹脂を成形し、そして120°
Cにおいて1時間アニルした。すべての樹脂は、また、
1.7重量%のCBおよび0.3%のイルガノックス1
010を含有するする。PEE樹脂の物理的性質のいく
つかをショアーD硬度に対してプロットし、そして結果
を第4図〜第9図に示す。これらのグラフのデータの点
は、結果をより容易に比較できるように曲線と接続され
ている。
BT,PEE AおよびPEEを、一軸スクリュー押
出機で、20%の非付着性ガラス繊維OCF R08
F>Glおよび20%の強化用ガラス繊維OCF R
l7BXlと配合した。樹脂を成形し、そして120°
Cにおいて1時間アニルした。すべての樹脂は、また、
1.7重量%のCBおよび0.3%のイルガノックス1
010を含有するする。PEE樹脂の物理的性質のいく
つかをショアーD硬度に対してプロットし、そして結果
を第4図〜第9図に示す。これらのグラフのデータの点
は、結果をより容易に比較できるように曲線と接続され
ている。
第4図〜第9図は次のグラ7を示す:
第4図:引張り強さ対ポリマーの硬度
第5図:破断点伸び対ポリマーの硬度
第6図;曲げ弾性率対ボリマーの硬度
第7図:引裂き強さ対ボリマーの硬度
第8図=23℃においてレオメトリーの衝撃エネルギ一
対ボリマーの硬度 第9図:レオメトリーの衝撃エネルギ一対温度引張り強
さおよび破断点伸びは、射出戊形した1/8インチ(3
.1 75mm)T一棒を使用して決定した。引裂き強
さは、レオメトリーの衝撃強さにおけるように、3”
(7.5cm)x4”(10.2cm)X2または3
mmのブラックを使用して決定した。特記しない限り、
すべての試験は23℃において実施した。
対ボリマーの硬度 第9図:レオメトリーの衝撃エネルギ一対温度引張り強
さおよび破断点伸びは、射出戊形した1/8インチ(3
.1 75mm)T一棒を使用して決定した。引裂き強
さは、レオメトリーの衝撃強さにおけるように、3”
(7.5cm)x4”(10.2cm)X2または3
mmのブラックを使用して決定した。特記しない限り、
すべての試験は23℃において実施した。
第4図〜第9図から、次の結論を誘導することができる
: l.ガラス繊維17充填樹脂について引張り強さは、ガ
ラス繊維OCF RO8FXl充填樹脂についてそれ
のほぼ2倍であり、そして引張り強さは硬度が増加する
と増加する。
: l.ガラス繊維17充填樹脂について引張り強さは、ガ
ラス繊維OCF RO8FXl充填樹脂についてそれ
のほぼ2倍であり、そして引張り強さは硬度が増加する
と増加する。
2.OCF RO8FXl充填した樹脂の破断点伸び
は、樹脂の硬度が減少すると、増加して改良される。
は、樹脂の硬度が減少すると、増加して改良される。
3.2つのタイプの充填樹脂の曲げ弾性率は有意には異
ない。
ない。
4.2つのタイプの樹脂の引裂き強さは類似するが、f
−だしOcF RO8FXl充填63D樹脂は、OC
F R17BXl充填63D*脂および他のOCF
RO8FXl充填樹脂にと比較して、有意により高い
。
−だしOcF RO8FXl充填63D樹脂は、OC
F R17BXl充填63D*脂および他のOCF
RO8FXl充填樹脂にと比較して、有意により高い
。
5.5mph (8km/時間)および23゜Cにおけ
るレオメトリーの衝撃強さは、すべてのOCFRO8F
Xl充填樹脂についてすぐれる。63D樹脂は、最大引
裂き強さと相関関係をもって、最大の衝撃工不ルギーを
必要とする。それ以上の実験は、温度が−lO゜Cから
−30℃に低下するとき、最大は、それぞれ、55Dか
ら40Dにシフトすることを実証した。
るレオメトリーの衝撃強さは、すべてのOCFRO8F
Xl充填樹脂についてすぐれる。63D樹脂は、最大引
裂き強さと相関関係をもって、最大の衝撃工不ルギーを
必要とする。それ以上の実験は、温度が−lO゜Cから
−30℃に低下するとき、最大は、それぞれ、55Dか
ら40Dにシフトすることを実証した。
実施例9
実施例8の樹脂の加熱たるみ抵抗性およびCLTEを試
験し、そして得られた結果を表7a〜7Cに示す。結果
が示すように、ガラス繊維OCFRO8FX1充填樹脂
17) C L T E It一般ニOCF Rl7
BXl充填樹脂のそれらよりすぐれるか、あるいは少な
くともそれに匹敵する。OCFRO8FX1充填樹脂の
加熱たるみは、PEEAに基づくものを除外して、すべ
ての樹脂について測定した160℃まで極めてすぐれる
。
験し、そして得られた結果を表7a〜7Cに示す。結果
が示すように、ガラス繊維OCFRO8FX1充填樹脂
17) C L T E It一般ニOCF Rl7
BXl充填樹脂のそれらよりすぐれるか、あるいは少な
くともそれに匹敵する。OCFRO8FX1充填樹脂の
加熱たるみは、PEEAに基づくものを除外して、すべ
ての樹脂について測定した160℃まで極めてすぐれる
。
本発明の主な特徴および態様は、次の通りである。
l1ボリエーテルエステル、ポリ(エーテルイミド)エ
ステルまたは両者のブレンド、またはポリエーテルエス
テルまたはポリ(エーテルイミド)エステルの一方また
は両者とポリ(ブチレンテレフタレート)またはポリ(
エチレンテレフタレート)とのブレンド、前記ブレンド
はポリ(ブチレンテレフタレート)、ポリ(エチレンテ
レフタレート)または両者のマトリックス相を有するブ
レンドを除外する、および 繊維充填ポリエステル樹脂に実質的に付着しないガラス
繊維または鉱物繊維、 からなり、 前記繊維充填樹脂は、射出成形したとき、樹脂に付着す
る強化用のガラス繊維または鉱物繊維で充填したときの
同一樹脂のそれより実質的に大きい、破断点伸びを有す
る、 ことを特徴とする繊維充填ポリエステル樹脂。
ステルまたは両者のブレンド、またはポリエーテルエス
テルまたはポリ(エーテルイミド)エステルの一方また
は両者とポリ(ブチレンテレフタレート)またはポリ(
エチレンテレフタレート)とのブレンド、前記ブレンド
はポリ(ブチレンテレフタレート)、ポリ(エチレンテ
レフタレート)または両者のマトリックス相を有するブ
レンドを除外する、および 繊維充填ポリエステル樹脂に実質的に付着しないガラス
繊維または鉱物繊維、 からなり、 前記繊維充填樹脂は、射出成形したとき、樹脂に付着す
る強化用のガラス繊維または鉱物繊維で充填したときの
同一樹脂のそれより実質的に大きい、破断点伸びを有す
る、 ことを特徴とする繊維充填ポリエステル樹脂。
2、破断点伸び%は、樹脂に付着する強化用のガラス繊
維または鉱物繊維でのみ充填したときの同一樹脂のそれ
の少なくとも2倍である、上記第1項記載の繊維充填ポ
リエステル樹脂。
維または鉱物繊維でのみ充填したときの同一樹脂のそれ
の少なくとも2倍である、上記第1項記載の繊維充填ポ
リエステル樹脂。
3、射出成形され、そして流れの方向および流れに横方
向を有し、そして流れの方向において少なくとも70%
の破断点伸びを有する、上記第2項記載の繊維充填ポリ
エステル樹脂。
向を有し、そして流れの方向において少なくとも70%
の破断点伸びを有する、上記第2項記載の繊維充填ポリ
エステル樹脂。
4%繊維はガラス繊維である、上記第1項記載の繊維充
填ポリエステル樹脂。
填ポリエステル樹脂。
5、ポリエーテルエステルまたはポリ(エーテルイミド
)エステルは実質的に75より大きくないショアーD硬
度を有する、上記第l項記載の繊維充填ポリエステル樹
脂。
)エステルは実質的に75より大きくないショアーD硬
度を有する、上記第l項記載の繊維充填ポリエステル樹
脂。
6、樹脂はポリ(ブチレンテレフタレート)を含有する
ブレンドからなり、そしてボリ(ブチレンテレ7タレー
ト)の重量比およびポリ(ブチレンテレ7タレート);
ポリエーテルエステルまたはポリ(エーテルイミド)エ
ステルの重量比は実質的に60:40より大きくない、
上記第1項記載の繊維充填ポリエステル樹脂。
ブレンドからなり、そしてボリ(ブチレンテレ7タレー
ト)の重量比およびポリ(ブチレンテレ7タレート);
ポリエーテルエステルまたはポリ(エーテルイミド)エ
ステルの重量比は実質的に60:40より大きくない、
上記第1項記載の繊維充填ポリエステル樹脂。
7、ガラス繊維または鉱物繊維は繊維充填樹脂組戊物の
lO〜25重量%の量で存在する上記第1項記載の繊維
充填ポリエステル樹脂。
lO〜25重量%の量で存在する上記第1項記載の繊維
充填ポリエステル樹脂。
8、ポリエーテルエステルは、エステル結合により頭・
尾で相互に結合した多数の反復内部線状長鎖および短鎖
のエステル単位からなり、前記長鎖エステル単位は次の
構造: の少なくとも1つにより表され、モして短鎖エステル単
位は次の構造: の少なくとも1つにより表され、ここでGは400以上
の分子量を有する長鎖ポリマーのグリコールから末端ヒ
ドロキシ基を除去した後残る二価の基であり、 R,およびR,は300より少ない分子量を有するジカ
ルボン酸からカルボキシル基を除去した後残る異なる二
価の基であり、そして D1およびD,は250より少ない分子量を有するジオ
ールからヒドロキシル基を除去した後残る異なる二価の
基である、 上記第l項記載の繊維充填ポリエステル樹脂。
尾で相互に結合した多数の反復内部線状長鎖および短鎖
のエステル単位からなり、前記長鎖エステル単位は次の
構造: の少なくとも1つにより表され、モして短鎖エステル単
位は次の構造: の少なくとも1つにより表され、ここでGは400以上
の分子量を有する長鎖ポリマーのグリコールから末端ヒ
ドロキシ基を除去した後残る二価の基であり、 R,およびR,は300より少ない分子量を有するジカ
ルボン酸からカルボキシル基を除去した後残る異なる二
価の基であり、そして D1およびD,は250より少ない分子量を有するジオ
ールからヒドロキシル基を除去した後残る異なる二価の
基である、 上記第l項記載の繊維充填ポリエステル樹脂。
9,Gは6,000より大きくない分子量を有するポリ
(アルキレンオキシド)グリコールから末端ヒドロキシ
基を除去した後残る二価の基である、上記第8項記載の
繊維充填ポリエステル樹脂。
(アルキレンオキシド)グリコールから末端ヒドロキシ
基を除去した後残る二価の基である、上記第8項記載の
繊維充填ポリエステル樹脂。
lO、ポリ(アルキレンオキシド)グリコールはポリ(
テトラメチレンオキシド)グリコールであり、ジカルポ
ン酸はテレフタル酸および必要に応じてテレ7タル酸の
量の50モル%より少ない比率のイソフタル酸またはそ
の゛エステルであり、そして低分子量のジオールは1,
4−ブタンジオールである、上記第9項記載の繊維充填
ポリエステル樹脂。
テトラメチレンオキシド)グリコールであり、ジカルポ
ン酸はテレフタル酸および必要に応じてテレ7タル酸の
量の50モル%より少ない比率のイソフタル酸またはそ
の゛エステルであり、そして低分子量のジオールは1,
4−ブタンジオールである、上記第9項記載の繊維充填
ポリエステル樹脂。
l1、繊維はガラス繊維である、上記第8項記載の繊維
充填ポリエステル樹脂。
充填ポリエステル樹脂。
l2、ガラス繊維は繊維充填樹脂組放物の約15〜20
重量%の量で存在する、上記第1l項記載の繊維充填ポ
リエステル樹脂。
重量%の量で存在する、上記第1l項記載の繊維充填ポ
リエステル樹脂。
13、ポリエーテルエステルは55以下のショアーD硬
度を有する、上記第12項記載の繊維充填ポリエステル
樹脂。
度を有する、上記第12項記載の繊維充填ポリエステル
樹脂。
第1図は、強化用ガラス繊維を充填した先行技術の走査
電子顕微鏡(SEM)の画像である。 第2図は、実質的に非付着性繊維を充填した本発明の樹
脂のSEM画像である。 第3図は、本発明の実質的に非付着性繊維充填P E
E/P E Tブレンドおよび付着性繊維充填PEE/
PBTのPBT : PEE比とともの破断点伸びの変
動を示すグラフである。 第4図は、非充填PEE、強化用繊維で充填したPEE
および非強化用繊維で充填したPEEのポリマーの硬度
とともの引張り強さの変動を示すグラフである。 第5図は、非充填PEE,強化用繊維で充填したPEE
および非強化用繊維で充填したPEEのボリマーの硬度
とともの破断点伸びの変動を示すグラフである。 第6図は、非充填PEE,強化用繊維で充填したPEE
および非強化用繊維で充填したPEEのボリマーの硬度
とともの曲げ弾性率の変動を示すグラフである。 第7図は、非充填PEE、強化用繊維で充填したPEE
および非強化用繊維で充填したPEEのポリマーの硬度
とともの引裂き強さの変動を示すグラフである。 第8図は、強化用繊維で充填したPEEおよび非強化用
繊維で充填したPEEのポリマーの硬度とともの23℃
におけるレオメトリーの衝撃工不ルギーの変動を示すグ
ラフである。 第9図は、それぞれ強化用繊維および非強化用tan
で充stしたPEELよびそれぞれ強化用繊維および非
強化用繊維で充填したPBTの温度ととものレオメトリ
ーの衝撃工不ルギーの変動を示すグラフである。
電子顕微鏡(SEM)の画像である。 第2図は、実質的に非付着性繊維を充填した本発明の樹
脂のSEM画像である。 第3図は、本発明の実質的に非付着性繊維充填P E
E/P E Tブレンドおよび付着性繊維充填PEE/
PBTのPBT : PEE比とともの破断点伸びの変
動を示すグラフである。 第4図は、非充填PEE、強化用繊維で充填したPEE
および非強化用繊維で充填したPEEのポリマーの硬度
とともの引張り強さの変動を示すグラフである。 第5図は、非充填PEE,強化用繊維で充填したPEE
および非強化用繊維で充填したPEEのボリマーの硬度
とともの破断点伸びの変動を示すグラフである。 第6図は、非充填PEE,強化用繊維で充填したPEE
および非強化用繊維で充填したPEEのボリマーの硬度
とともの曲げ弾性率の変動を示すグラフである。 第7図は、非充填PEE、強化用繊維で充填したPEE
および非強化用繊維で充填したPEEのポリマーの硬度
とともの引裂き強さの変動を示すグラフである。 第8図は、強化用繊維で充填したPEEおよび非強化用
繊維で充填したPEEのポリマーの硬度とともの23℃
におけるレオメトリーの衝撃工不ルギーの変動を示すグ
ラフである。 第9図は、それぞれ強化用繊維および非強化用tan
で充stしたPEELよびそれぞれ強化用繊維および非
強化用繊維で充填したPBTの温度ととものレオメトリ
ーの衝撃工不ルギーの変動を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、ポリエーテルエステル、ポリ(エーテルイミド)エ
ステルまたは両者のブレンド、またはポリエーテルエス
テルまたはポリ(エーテルイミド)エステルの一方また
は両者とポリ(ブチレンテレフタレート)またはポリ(
エチレンテレフタレート)とのブレンド、前記ブレンド
はポリ(ブチレンテレフタレート)、ポリ(エチレンテ
レフタレート)または両者のマトリックス相を有するブ
レンドを除外する、および 繊維充填ポリエステル樹脂に実質的に付着しないガラス
繊維または鉱物繊維、 からなり、 前記繊維充填樹脂は、射出成形したとき、樹脂に付着す
る強化用のガラス繊維または鉱物繊維で充填したときの
同一樹脂のそれより実質的に大きい、破断点伸びを有す
る、 ことを特徴とする繊維充填ポリエステル樹脂。
Applications Claiming Priority (2)
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