JPH0370766A - 耐衝撃性の高い改良アセタール重合体組成物 - Google Patents

耐衝撃性の高い改良アセタール重合体組成物

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JPH0370766A
JPH0370766A JP19285190A JP19285190A JPH0370766A JP H0370766 A JPH0370766 A JP H0370766A JP 19285190 A JP19285190 A JP 19285190A JP 19285190 A JP19285190 A JP 19285190A JP H0370766 A JPH0370766 A JP H0370766A
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trioxane
polymer
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JP19285190A
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George L Collins
ジョージ・エル・コリンズ
Hongkyu Kim
ホンキュ・キム
Diane M Terron
ダイアン・エム・ターローン
William M Pleban
ウィリアム・エム・プレバン
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Hoechst Celanese Corp
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    • C08L59/04Copolyoxymethylenes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
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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】 の 本発明は、すぐれた耐衝撃性および改良された形態を有
するアセタール重合体組成物に関するものである。
室温での結晶化度が高いアセタール重合体よりなる成形
組成物は、長年商業的に用いられてきた。これらは広範
囲な用途、たとえばバンパーエクステンションおよび仕
切板のような自動車における用途、バルブ、シャワーア
センブリー、洗浄水槽部品、コックおよびパイプ継手の
ような水道1事材料、ねじまわしアダプターのような1
具部品、そして急速沸騰電気湯沸かしのような家庭用お
よび個人用製品に用いられてきた。
これらの結晶性アセタール重合体は、広範囲な商業的用
途に応じることができる非常に好ましい範囲の物理特性
を有する。しかしながら、特定の成形量、例えば外部車
体部品の場合には、通常の衝撃強さより高い衝撃強さを
成形量にもたらす成形組成物であるのが非常に好ましい
従」L公」E術 う・ニーブ(+、a N1evp)等の1987年11
月17F+発行の米国特許第4.707.525号には
、ア・セタール重合体とエラストマーポリウレタンとの
配合物よりなる、改良された衝撃強さを有する成形組成
物についての記載がある。
クスムガー(KuSumgar)等の1987年5月1
2日発行の米国特許第4,665,126号には、過半
量の結晶性アセタール重合体、およびこのアセタール重
合体より少量の熱可塑性ポリウレタンおよび多相複合共
重合体よりなる、改良された衝撃強さを有する組成物が
記載されている。
バーブ(Rurg)等の1972年2月1日発行の米国
特許第3,639.192号には、ホルムアルデヒドま
たはトリオキサンと1〜60重量%、好ましくは1〜3
0重量%の環状エーテル、環状および/または直鎖状ア
セタール、例えば1.3−ジオキソラン、および/また
はアルキルグリシジルホルマール、ポリグリコールジグ
リシジルエーテルまたはビス(アルカントリオール)ト
リホルマールとの共重合体を接着剤として使用すること
が記載されている。実施例5には、517,115JI
JI%のトリオキサン、2重量%のエチレンオキシド、
および0,05重量%の1.4−ブタンジオールジグリ
シジルエーテル(RDGE)の芋元重合体が記載されて
いる。
ガットワイラー(Gutweiler)等の1967年
8月221”1発行の米国特許第3.337.507号
には、トリオキサンと特定のポリホルマールとの混合物
を重合することによって得られる高分子量共重合体の形
成についての記載がある。この特許の実施例4では、1
/3モルのトリオキサンと1モルのジオキソランとの混
合物を、触媒としてのフルオロホウ酸p−二トロフェニ
ル〜ジアゾニウムの存在下で重合することによって得た
、70℃で透明な高粘性の油であるポリホルマールの使
用方法が示されている。
コリンズ等の1988年11月29日発行の米国特許第
4,788,258号には、室温で非結晶性であり、か
つ本発明の組成物で用いられる、トリオキサンと65〜
75モル%の1.3−ジオキソランとの低Tgアセター
ル共重合体が記載かつ特許請求されている。また、改良
された耐衝撃性を有する、通常は結晶性のアセタール重
合体と前記非結晶性共重合体との配合物が記載かつ特許
請求されている。
山口等の1967年】0月30日発行の日本の公開特許
公報、特開昭42−22OR5号には、液体二酸化硫黄
中で製造したトリオキサンと非周期的環化合物、例えば
1.3−ジオキソランとの共重合体が記載されていおり
、実施例1には、トリオキサンと64モル%の1.3−
ジオキソランとの共重合体が示されている。
コリンズ等の1988年9月12FI付の米国特許出願
第243,381号には、15〜45モル%のトリオキ
サン、55〜85モル%のジオキソランおよび少量のR
r)GFi:またはブタジエンジェボキシドのエラスト
マー共重合体が記載かつ特許請求されている。これらは
、室温で非結晶性であり、かつ本発明の組成物に用いつ
るものである。
また、これらは従来の結晶性アセタール重合体の配合剤
かつ接着剤として有用であると記載されている。
コリンズ等の1988年10月11FI付の米国特許出
願第255,569号には、結合剤が、本発明の組成物
に用いうる、エラストマー性で通常は非結晶性の=元型
合体である、例えば従来の結晶性アセタール重合体の結
合品が記載かつ特許請求されている。
ライスブラン(Wissbrun)等の1989年4月
5日付の米国特許出願第333.511号には、本発明
の組成物に用いつる種類の、従来の結晶性アセタール重
合体とエラストマー性で通常は非結晶性の=元型合体と
の配合物が記載かつ特許請求されている。
友見且皇11 本発明は、過半量の通常は結晶性の(25℃)成形可能
なアセタール重合体、およびこれよりは少量の熱可塑性
ポリウレタン、およびトリオキサンと1.3−ジオキソ
ランとの合計に基づいて、約15〜45モル%、好まし
くは約25〜35モル%のトリオキサン、約55〜85
モル%、好ましくは約65〜75モル%の1.3−ジオ
キソラン、そして任意に、共重合体の全重量に基づいて
、約n、on5〜0.15重量%、好ましくは約0.0
5〜0.12重量%の、2官能価単量体としての1.4
−ブタンジオールジグリシジルエーテル(RDGE)ま
たはブタジエンジエポキシドよりなる単量体の、通常は
非結晶性の(25r)アセタール共重合体よりなる新規
な組成物を提供するものである。前記共重合体は、室温
(25℃)で実質的に非結晶性である他に、Fir)G
Eまたはブタジェンエポキシドをコモノマーとして用い
た場合、いくらか弾性となる。
非結晶性アセタール共重合体の存在は、結晶性アセター
ル重合体と熱可塑性ポリウレタンとの配合物の形態を、
配合物の耐衝撃性が改良されるように調整する働きをす
る。
い      の  ■ セ  −ル  4 本発明における熱可塑性ポリウレタンおよび非結晶性ア
セタール重合体と共に配合することによって性能を改良
することのできる成形可能な結晶性アセタール重合体に
は、オキシメチレン基が重合体の反復単位の少なくとも
約85%よりなるオキシメチレン重合体、例えば単独重
合体、共重合体、:元型合体等がある。
一般的には、ポリホルムアルデヒドまたポリ(オキシメ
チレン)とも呼ばれる結晶性オキシメチレン単独重合体
は、無水ホルムアルデヒドまたはホルムアルデヒドの環
状=量体であるトリオキサンを重合することによって製
造される0例えば、高分子量ポリオキシメチレンは、ト
リオキサンを弗化アンチモとのような特定の弗化物触媒
の存在下で重合することによって製造されてきた。
ポリオキシメチレンはまた、ハジン(Hndgin)等
の米国特許第2,898,506号に記載のような、有
機化合物との弗化ホウ素配位複合体よりなる触媒を使用
することにより、高収率かつ高速反応で製造し得る。
オキシメチレン単独重合体は通常、ドルチ(D。
Ice)等の米国特許第3.133.896号に記載の
ように、例えばアルカン酸無水物(例えば無水酢酸)ま
たはジアルキルエーテル(例えばジメチルエーテル)か
ら誘導されるようなエステルまたはエーテル基で末端を
キャッピングすることによって、あるいは安定剤化合物
を単独重合体に混和することによって、熱崩壊に対して
安定化される。
本発明のエラストマー共重合体と共に用いるのに特に適
した結晶性オキシメチレン共重合体は、通常比較的高レ
ベルの重合体結晶化度、すなわち約60〜80%または
これ以上の重合体結晶化度を有する。これらの好ましい
オキシメチレン共重合体は本質的には、−数式: (式中、R1およびR1は水素または低級アルキル基で
あり、R1はメチレン、オキシメチレン、低級アルキル
置換メチレンまたは低級アルキル置換オキシメチレン基
であり、モしてnはO〜3の整数である) で表されるオキシ(高級)アルキレン基を介在させたオ
キシメチレン基よりなる繰り返し単位を有する。前記各
低級アルキル基は1または2個の炭素原子を含有してい
るのが好ましい。
オキシメチレン基は一般には、そのような結晶性共重合
体中の反復単位の約85〜約89.9%を構成する。共
重合の際にオキシ(高級)アルキレン基が組み込まれた
共重合体は、少なくとも2つの隣接炭素原子を有する環
状エーテルまたは環状ホルマールの開環により、すなわ
ち酸素−炭素結合の切断により得られる。
好ましい構造の結晶性共重合体は、トリオキサンと約0
.1〜約15モル%の少なくとも2つの隣接炭素原子を
有する環状エーテルまたは環状ホルマールとを、好まし
くはルイス酸(例えば、BP、、PF、等)または他の
酸(例えば、HClの1.1%Hz S O4等)、イ
オン対触媒のような触媒の存在下で重合することによっ
て得られる。
一般に、これらの好ましい結晶性オキシメチレン共重合
体の製造に用いられる環状エーテルおよび環状ホルマー
ルは一般式: (式中tRIおよびR2は水素または低級アルキル基で
あり、R3はメチレン、オキシメチレン、低級アルキル
置換メチレンまたは低級アルキル置換オキシメチレン基
であり、モしてnはO〜3の整数である) で表されるものである。上記の各低級アルキル基は1ま
たは2個の炭素原子を含有しているのが好ましい。
これらの好ましい結晶性オキシメチレン共重合体の製造
に用いるのに好ましい環状エーテルおよび環状ホルマー
ルは、それぞれエチレンオキシドおよび1.3−ジオキ
ソランである。用いつる他の環状エーテルおよび環状ホ
ルマールの中には1.3−ジオキサン、トリメチレンオ
キシド、1.2−プロピレンオキシド、1,2−ブチレ
ンオキシド、1.3−ブチレンオキシド、1.4−ブタ
ンジオールホルマール等がある。
好ましい環状エーテルから製造される結晶性オキシメチ
レン共重合体は、実質的にオキシメチレンおよびオキシ
(低級)アルキレン、好ましくはオキシエチレン基から
なる構造を有し、融点が少なくとも150℃の熱可塑性
材料である。これらは、通常180r〜約200℃の範
囲の温度でロール練りまたは加Tが可能であり、少なく
とも10.000の数平均分子量および少なくとも1゜
0の対数粘度数(0,2重量%ヘキサフルオロイソプロ
パノール溶液として、約25℃にて測定〉を有する。
これらの結晶性オキシメチレン共重合体は1本発明のエ
ラストマー共重合体と共に用いる前に相当程度まで安定
化させるのが好ましい、これは、重合体鎖の不安定な分
子末端を、比較的安定な炭素−炭素結合が各鎖の末端に
存在するように分解することによって行なうことができ
る。このような分解は、例えばベラルディネリー(Re
rardinelli)の米国特許第3,219,62
3号に記載のように、加水分解によって行なうことがで
きる。
結晶性オキシメチレン共重合体はまた、この技術分野に
熟知・した人々に周知の方法を用いて、末端キャッピン
グを行なうことによっても安定化しつる。末端キャッピ
ングは、酢酸ナトリつム触媒の存在下、無水酢酸でアセ
チル化することにより行なうことができる。
特に好ましい種類の結晶性オキシメチレン共重合体は、
セルコン(CRT、C0N)アセタール共重合体という
商標名でヘキスト・セラニーズ社から販売されているも
のであり、特に好ましいのはトリオキサンと1.7〜2
.0重量%のエチレンオキシドとの共重合体であり、こ
れらはセルコンM25、M2OおよびM270アセター
ル共重合体として市販されており、ASTM  r)−
1238−82に従って測定した場合、メルトインデッ
クスはそれぞれ約2.5.9,0および27.Og/1
0分である。
オキシメチレン基、上記−数式: に相当するようなオキシ(高級)アルキレン基およびオ
キシメチレンおよびオキシ(高級)アルキレン基と共重
合可能なこれらとは異なる第3の基を有する結晶性オキ
シメチレン三元重合体は、例えばトリオキサン、環状エ
ーテルまたは環状アセタール、および第3の単量体とし
ての2官能価化合物、例えば式: (式中、Zは炭素−炭素結合、酸素原子、炭素原子数1
〜8.好ましくは2〜4、のオキジアルコキシ基、炭素
原子数4〜8のオキシシクロアルコキシ基、またはオキ
シポリ(低級アルコキシ)基である) のジグリシド、好ましくはそれぞれが1または2の炭素
原子を有する2〜4の反復低級アルコキシ基を有するも
の、例えばエチレンジグリシド、ジグリシジルエーテル
、および2モルのグリシドと1モルの炭素原子数2〜8
、有利には2〜4、の脂肪族ジオールとのジエーテル、
または炭素原子数4〜8の環状脂肪族ジオールを反応さ
せることによって製造しつる。
適した2官能価化合物の例には、エチレングリコール;
1.4−ブタンジオール;1.3−ブタンジオール;シ
クロブタン−1,3−ジオール;1.2−プロパンジオ
ール;シクロヘキサン−1,4−ジオールおよび2.2
.4.4−テトラメチルシクロブタン−1,3−ジオー
ルのジグリシジルエーテルがあり、ブタンジオールジグ
リシジルエーテルが最も好ましい。
一般に、そのような結晶性□元型合体を製造する場合、
99.89〜89.0を量%のトリオキサン、0.1〜
10重量%の環状エーテルまたは環状アセタールおよび
0.01〜1重量%の2官能価化合物の割合であるのが
好ましく、これらの百分率は1元重合体の形成に用いる
単量体の全重量に基づくものである。511’1.85
〜89.5重量%のトリオキサン、061〜10重量%
の環状エーテルまたは環状アセタールおよび0.05〜
0.5重量%のジグリシジルエーテルの割合であるのが
特に好ましく、これらの百分率も二元重合体の形成に用
いる単量体の全重量に基づくものである。
本発明の結晶性二元重合体の製造における三元重合体の
重合は、固体、溶液または懸濁重合の公知の方法によっ
て実施しつる。溶媒また懸濁剤としては、不活性脂肪族
または芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素またはエー
テルを使用しつる。
トリオキサンをベースにした三元重合体の重合は、トリ
オキサンが晶出しない温度、すなわち約65〜約100
℃の温度範囲で実施するのが都合がよい。
陽イオン重合触媒、例えば有機または無機酸、酸ハライ
ドおよび好ましくはルイス酸、を結晶性二元重合体の製
造に用いることができる。後者の中で、弗化ホウ素およ
びその複合体化合物、例えば弗化ホウ素のエーテレート
、を使用すると都合がよい、フルオロホウ酸ジアゾニウ
ムが特に都合がよい。
触媒濃度は、触媒の性質および結晶性二元重合体の目的
分子量により、広い範囲で変化させることができる。す
なわち、触媒濃度は、単量体混合物の全重量に基づいて
、約0.0OO1〜約1重量%、好ましくは約0.00
1〜約0.1重量%にしつる。
触媒は結晶性二元重合体を分解しやすいので、触媒は重
合直後に、例えばアンモニアまたはメタン酸またはアセ
トン酸アミン溶液を用いて中和するのが都合がよい。
不安定な末端へミアセタール基は、他のオキシメチレン
重合体からの場合と同じ方法で結晶性二元重合体から除
くことができる。二元重合体は水性アンモニアに約10
0〜約200℃の温度で、必要に応じてメタノールまた
はn−プロパノールのような膨潤剤の存在下で懸濁させ
ると都合がよい、あるいは、=元型合体をアルカリ性媒
体に100℃を越える温度で溶解し、その後回沈殿させ
る。適したアルカリ性媒体の例には、アンモニアまたは
脂肪族アミンを含有する、ベンジルアルコール、エチレ
ングリコールモノエチルエーテル、または60重量%の
メタノールと40重量%の水との混合物がある。
結晶性三元重合体はまた、これらの鎖の不安定な分子末
端を、比較的安定な炭素−炭素結合が香調の各末端に存
在するように分解することによって、熱に対して安定化
しつる。熱安定化は、メルト中に溶媒を存在させず、熱
安定剤の存在下で行なうのが好ましい。
あるいは、結晶性三元重合体を不均質加水分解してもよ
い、この場合、触媒(例えば、脂肪族または芳香族アミ
ン)と共にあるいは触媒なしで、水を、=元型合体の重
量に基づいて、約1〜約50重量%の量で、三元重合体
のメルトに加える。
得られた混合物を特定の時間、約170〜250Eの温
度に保ち、次に水で洗浄し、乾燥または遠心分離する。
好ましい結晶性オキシメチレン三元重合体は、セルコン
U 10アセタ一ル重合体という商標名でヘキスト・セ
ラネーズ社から市販されているブタンジオールジグリシ
ジルエーテル/エチレンオキシド/トリオキサン雪元重
合体であり、この三元重合体は上記3成分単量体から誘
導された、3成分単量体の全重量に基づいて、それぞれ
約0.05重量%、2.0重量%および97.95重量
%の繰り返し単位を含む。
添加剤、例えば可塑剤、ホルムアルデヒドスカベンジャ
ー 離型剤、抗酸化剤、充填剤、着色剤、強化剤、光安
定剤および他の安定剤、顔料等、は、これらが本発明の
組成物の好ましい特性、特に衝撃強さの向上、に本質的
に影響を及ぼさない限りは本発明の重合体配合物と共に
使用することができる。そのような添加剤は、従来の混
合方法を、用いて、組成物のどの重合体成分とも、ある
いは組成物自体と混合することができる。
適したホルムアルデヒドスカベンジャーには、シアノグ
アニジン、メラジンおよびメラミン誘導体、例えば低級
アルキルおよびアミン置換トリアジン、アミジン、ポリ
アミド、尿素、金属酸化物および水酸化物、例えば水酸
化カルシウム、水酸化マグネシウム等、カルボン酸の塩
、等がある。
シアノグアニジンが好ましいホルムアルデヒドスカベン
ジャーである。適した離型剤には、アルキレンビスステ
アロアミド、長鎖アミド、ワックス、オイル、ポリエー
テルグリシド等がある。好ましい離型剤はアクラワック
ス(^crawax ) Cという商標名でグリコール
・ケミカル社から市販されているN、N’−エチレンビ
スステアロアミドである。好ましい抗酸化剤はヒンダー
ドビスフェノールである。特に好ましいのは、イルガノ
ックス(Trgannx) 259という商標名でチバ
・ガイギー社から市販されている、1.6−へキサメチ
レンビス−1’  5’−ジ−t−ブチル−4′ヒドロ
キシヒドロシンナメート)である。
本発明の組成物に用いるのに適した配合結晶性オキシメ
チレン2成分系共重合体は、セルコン25−04、M2
O−04およびM270−04アセタ一ル重合体という
商標名でヘキスト・セラネーズ社から市販されている。
これらは前に述べたセルコン2525、M2OおよびM
270アセタール共重合体を、それぞれ0.5重量%の
イルガノックス259.0.1重量%のシアノグアニジ
ンおよび0.2重量%のアクラワックスCで安定化させ
たものである。
本発明の組成物に用いるのに適した配合結晶性オキシメ
チレン三元重合体は、セルコンU 10−11アセタ一
ル重合体という商標名でヘキスト・セラネーズ社から市
販されている。これは、前記セルコン2510アセタ一
ル=元重合体を、0.5重量%のイルガノックス259
および0.1重量%のリシノール酸カルシウムで安定化
させたものである。
ロ  ハ1 し ン 熱可塑性ポリウレタンは、この技術分野で用いられかつ
一般に知られているどのようなものでもよい。
本発明に有用な適した熱可塑性ポリウレタンは、ジイソ
シアネート、ポリエステルまたはポリエーテルおよび連
鎖延長剤から製造されるものである。これらの熱可塑性
ポリウレタンは、実質的に線状であり、かつ熱可塑性加
圧特性を維持するものである。
本発明の成形組成物に用いるポリエーテルをベースにし
たポリウレタとの好ましいグループは、(i)  4.
4’−メチレンビス(フェニルイソシアネート)、 (i i)  分子量が約1500〜3000のポリオ
キシテトラメチレングリコール、および(i i i)
  炭素原子数2〜6の脂肪族直鎖ジオール、ハイドロ
キノとのビス(2−ヒドロキシ−エチル)エーテル、レ
ゾルシノールのビス(2−ヒドロキシ−エチル)エーテ
ル、およびこれらのジオールエキステンダーの2種以上
の混合物よりなる群から選ばれるジオールエキステンダ
ーの反応生成物である。
この種のポリエーテルベースポリウレタンについては、
前記米国特許第4.707.525号に記載されている
ポリオキシテトラメチレングリコールは分子量が約20
00〜約2900のものが好ましい、ここで使用するポ
リオキシテトラメチレングリコールの分子量は、数平均
分子量である。特定分子量範囲内のポリオキシテトラメ
チレングリコールを用いる他に、最終配合物の分子量が
上記の特定分子量範囲内となるように、低級または高級
分子量ポリオキシテトラメチレングリコールを他の分子
量のポリオキシテトラメチレングリコールと配合するこ
とも本発明の範囲である。
「炭素原子数2〜約6の脂肪族直鎖ジオール」とは、式
:HO(CHz )、0)! (式中、nは2〜約6で
ある〉のジオールを意味し、OH基を分けている脂肪族
鎖内に分岐がないりのである。これにはエチレングリコ
ール、1.3−プロパンジオール1.1.4−ブタンジ
オール、1.5−ベンタンジオールおよび1.6−ヘキ
サンジオールが含まれる。
好ましいジオールエキステンダーは、1.4−ブタンジ
オール、1.6−ヘキサンジオールおよびハイドロキノ
とのビス(2−ヒドロキシ−エチル)エーテルであり、
最も好ましいジオールエキステンダーは1.4−ブタン
ジオールである。
ポリオキシテトラメチレングリコールおよびジオールエ
キステンダーは、ポリウレタン反応媒体中に、グリコー
ル1当量当たり、ジオールエキステンダー約0.5〜約
2.5当量(例えば、モル当量)の比で用いる。当量比
は約1〜約2であるのが好ましい、ポリオキシテトラメ
チレングリコールの分子量が約2000である場合、そ
して特にジオールエキステンダーが脂肪族直鎖ジオール
である場合、この比は、グリコール1当量当たり、ジオ
ールエキステンダー約1.2〜約1.6当量であるのが
最も好ましい、ハイドロキノンまたはレゾルシノールエ
キステンダーを用いる場合、当量6比は上記の好ましい
範囲より低く、例えばグリコール1当量当たり、エキス
テンダー約0.5当量である。
前記のポリエーテルをベースにしたポリウレタとの製造
の際に選ばれる特定の反応方法に関係なく、ヒドロキシ
ル成分(すなわち、ポリオキシテトラメチレングリコー
ルおよびジオールエキステンダー)およびジイソシアネ
ートは、ヒドロキシル当量または基の合計(グリコール
とジオールエキステンダーとの合計)に対するイソシア
ネート当量または基の全体の比が、約1=1〜約1.0
8〜1.0、好ましくは約1.02:1,0〜約1.0
7〜1.0の範囲となるように使用する。
イソシアネート(NGO)基対全ヒドロキシル(OH)
基の最も好ましい比率は約1.03:1.0〜約1.0
S: 1.Oである。
本明細書および特許請求の範囲においてポリウレタン製
造に関して用いる「当量」という語は、反応体のヒドロ
キシルおよびイソシアネート基に基づくものである。
本発明、のアセタール重合体成形組成物に用いるのに特
に好ましいポリエーテルベース熱可塑性ポリウレタンは
、1.0当量の分子量が約2000のポリオキシテトラ
メチレングリコールと1.5当量の1.4−ブタンジオ
ールおよび2.63当量の4.4′−メチレンビス(フ
ェニルイソシアネート)とを反応させることによって製
造される。このポリウレタンは、「ベレタン(Pell
ethane) X 0157−75 A Jという商
標名でアワプジョン社から販売されており、0.25重
量%のN、N’−エチレンビスステアロアミド(潤滑剤
)と混合したものは、商標名「アドバワックス(Arf
vawax) 280 Jでシンシ+チー −ミーyコ
ーン・ケミカル社から販売されており、そして0.25
ffi量%のテトラキス[メチレン3−(3’5− d
 −t e r t、−ブチル−4′−ヒドロキシフェ
ニル)プロピオネート1メタン(抗酸化剤)と混合した
ものは、商標名「イルガノックス1010」でチバ・ガ
イギー社から販売されている。@加削の重量百分率は、
ポリウレタン反応体の全重量に基づくものである。
本発明に用いるポリエーテルをペースにしたポリウレタ
ンは、一般的な熱可塑性ポリウレタとの合成方法で製造
することができる。そのような方法の例は、米国特許第
3,493.634号、第4.169.196号、第4
.202,957号および第3.642,964号に記
載されている。これらの方法には、反応体全部を同時に
導くワンショット法、および第1王程でイソシアネート
をポリオキシテトラメチレングリコールと反応させ、製
造されたイソシアネート末端プレポリマーをその後ジオ
ールエキステンダーと反応させるプレポリマー法が含ま
れる。ワンショット法にはまた、ポリウレタン形成反応
を実施する前に、ジイソシアネートを、非常に少量(当
量基準で約10%未満)のグリコールと反応させること
によって準プレポリマーに変える方法も含まれる。ワン
ショット法は、本発明の熱可塑性ポリエーテルベースポ
リウレタンを製造するのに好ましい方法である。最も好
ましい具体例では、ポリウレタンは、前記米国特許第3
,642.964号に記載のような連続ワンショット法
で製造する。
ワンショット法(連続ワンショット法を含む)では、反
応体を導く順序はどのようなものでもよい、ポリオキシ
テトラメチレングリコールおよびジオールエキステンダ
ーを予め配合し、そして単一成分として反応帯域に供給
するのが都合がよい。他の過半量の成分はジイソシアネ
ート(または使用した場合、準プレポリマー)である0
反応体の混合および反応は、この技術分野で一般的など
のような方法および装置でも行なうことができる0個々
の成分または反応体は、一般的な方法を用いて、例えば
、ベンゼン、トルエン等を用いる共沸蒸留によって、あ
るいは減圧下、水の沸点を越える温度にて、使用圧力で
加熱することによって、外部からの水分を実質的に含ま
ないようにするのが好ましい、この技術分野に熟知した
人々には周知のように、水は、ジイソシアネートおよび
得られるポリウレタンと反応することによってポリウレ
タン反応を妨害する。従って、水分の量はできるだけ低
くするのが望ましく、一般的には、全反応体の0.1重
量%よりずっと下にし、さらに好ましくは0.05重量
%およびこれ以下にする。
ワンショットバッチ法では、ポリウレタン反応を行なう
前に残留水分、取り込まれた気泡または他のガスを除去
するために、加熱したヒドロキシル成分をいづれかまた
は好ましくは共にガス抜きするのが有利である。このガ
ス抜きは圧力を減じることによって行なうのが都合がよ
く、気泡がもはや発生しなくなるまで、成分をこの圧力
下に維持する。そのようなガス抜きには、約85〜約1
1Orで、約1〜約3時間かかるのが一般的である。ヒ
ドロキシル成分はガス抜きの間、攪拌するのが好ましい
0次に、ガス抜きしたヒドロキシル成分をジイソシアネ
ート(または使用した場合、準プレポリマー)と、一般
的には約60℃で混合する。得られたガス抜きした混合
物を攪拌しながら反応させて、熱可塑性ポリウレタンを
形成する。ポリウレタン反応は発熱反応である。
反応温度は一般に、約80〜約200℃またはこれ以上
である。
次に、得られたポリウレタンを適当な型または押出し装
置等に移し、約20〜約115rの温度で硬化させる。
硬化に要する時間は、硬化温度およびまた個々の組成物
の性質で変化する。−殻内に、本発明のポリエーテルを
ベースにしたポリウレタンは、ワンショットバッチ法を
用いた場合、約100℃にて約1時間で、そして約20
〜約23℃にて24時間で硬化しつる。
本発明のポリウレタン組成物の製造に用いる反応混合物
に触媒を含めることは、しばしば好ましいが、必須のこ
とではない、イソシアネートと反応性水素含有化合物と
の反応を触媒する、この技術分野で一般的に用いられる
どのような触媒も、本発明の目的に用いることができる
1例えば、サンダース等の「ポリウレタン、化学および
技術。
パート1」、インターサイエンス、ニューヨク、MI8
3年、第228〜232頁;ブリティン等のr、J、^
pplied Polymer Sr、1ence」、
第4号、第2.07〜211頁、1960年を参照、そ
のような触媒には、ビスマス、鉛、錫、鉄、アンチモン
、ウラン、カドミウム、コバルト、トリウム、アルミニ
ウム、水銀、亜鉛、ニッケル、セリウム、モリブデン、
バナジウム、鋼、マンガンおよびジルコニウムの有機お
よび無機酸塩、そして有機金属誘導体、ならびにホスフ
ィンおよび第3有機アミンが含まれる。代表的な有機錫
触媒は、オクタン酸第1錫、オレイン酸第1錫、ジオク
タン酸ジブチル錫、ジラウリン酸ジブチル錫等である1
代表的な第3有機アミン触媒は、トリエチルアミン、ト
リエチレンジアミン、N、N%N′N′−テトラメチル
−エチレンジアミン%NNN%N’ 、N’−テトラエ
チル−エチレンジアミン、N−メチル−モルホリン、N
−エチルモルホリン、N、N%N’  N’−テトラメ
チルグアニジン、N1N、N’ 、N’−テトラメチル
−1,3−ブタンジアミン、N、N−ジメチルエタノー
ルアミン、N、N−ジエチルエタノールアミン等である
。用いる触媒の量は一般に、ポリウレタン反応体の、全
重量に基づいて、約0.002〜約2.0重量%の範囲
である。
ポリエーテルをベースにした熱可塑性ポリウレタンを、
次に好ましいプレポリマー法で製造する場合、予備下程
でジイソシアネートおよびポリオキシテトラメチレング
リコール(全部または一部)を、必要に応じて、上記の
ような触媒の存在下で反応させて、イソシアネート末端
プレポリマを形成する。このプレポリマーの製造に用い
るジイソシアネートおよびグリコールの割合は、上記の
範囲である。ジイソシアネートおよびグリコールは、プ
レポリマーの形成を行なう前に、上記の方法を用いて外
部からの水分の存在が実質的にないようにするのが好ま
しい、プレポリマーの形成は、従来の方法に従って、窒
素ガスのような不活性雰囲気下で約70〜約130℃で
実施するのが都合がよい0次に、このようにして形成し
たプレポリマーを好ましい時間、エキステンダージオー
ル(およびもしあれば残部の、JJI段階でジイソシア
ネートと反応しなかったポリオキシテトラメチレングリ
コール)と反応させると、本発明で用いる熱可塑性ポリ
ウレタンを形成することができる。この反応は、ワンシ
ョット法で述べた上記反応温度範囲内で行なうのが都合
よい、一般に、プレポリマーおよびジオールエキステン
ダー(好ましくは上記のようにガス抜きしたちの)を混
合し、必要な温度範囲内で加熱12、その後適当な型、
押出し装置等に移し、ワンショット法で述べたように硬
化させる。
本発明に用いるポリエーテルをベースにした熱可塑性ポ
リウレタンは、クラッシ・バーブモジュラス(Tf)が
約−40℃未満、好ましくは約−60″C′:未満であ
るという特徴を有する。ポリウレタとのTg(ガラス転
移温度)は実質的に同じ値である。ポリエーテルをベー
スにしたポリウレタンは例えば、ショアーA硬度が95
A未満、および重量平均分子量が100,000を越え
るものが適している。
本発明で用いる熱可塑性ポリエステルベースポリウレタ
ン好ましいグループは、 (i)  4.4’−メチレンビス(フェニルイソシア
ネート); (i i)  アジピン酸と少なくとも1つの第1ヒド
ロキシル基を有するグリコールとのポリエステル;およ
び (i i i)  ジオール連鎖延長剤の反応生成物で
ある。
前記の種類のポリエステルをベースにしたポリウレタン
については、例えば米国特許第4,179.479号に
記載されている。
この種のポリウレタとのポリエステル先駆体の製造では
、アジピン酸を少なくとも1つの第1ヒドロキシル基を
有する適当なグリコールまたはグリコール混合物と縮合
させる。縮合は、酸価が約0.5〜約2.0に達したと
き止める0反応中に形成された水を同時にあるいはその
後除去して、最終含水量を約0.01〜約0.02%、
好ましくは約0.01〜0.05%にする。
アジピン酸との反応に用いる適当なグリコールは、例え
ばエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレ
ンゲリコール、ヘキサンジオール、ビス−(ヒドロキシ
メチルシクロヘキサン)、1.4−ブタンジオール、ジ
エチレングリコル、2.2−ジメチルプロピレングリコ
ール、1.3−プロピレングリコール等である。グリコ
ールの他に、約1%以下の少量の3価アルコール、例え
ばトリメチロールプロパン、グリセリン、ヘキサンジオ
ール等を、グリコールと共に用いつる。得られるヒドロ
キシルポリエステルは分子量が少なくとも約600、ヒ
ドロキシル価が約25〜約190、好ましくは約40〜
約60.酸価が約0.5〜約2、そして含水量が0.0
1〜約0.2%のものである。
イソシアネート基と反応性の活性水素含有基を有する適
したジオール連鎖延長剤を用いつる。その例は、ジオー
ル、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール
、ブチレングリコール、1.4−ブタンジオール、ブチ
ンジオール、ブチンジオール、キジレンゲリコール、ア
ミレンゲリコール、1.4−フェニレン−ビスーβ−ヒ
ドロキシーエ、チルエーテル、1.3−フェニレン−ビ
ス−β−ヒドロキシ−エチルエーテル、ビス−ヒドロキ
シ−メチル−シクロヘキサン)、ヘキサンジオール、チ
オジグリコール等である。
本発明で用いる熱可塑性ポリエーテルベースポリウレタ
ンは、例えば米国特許第3.214.411号および第
4,179.479号に記載の方法で製造しつる。1つ
の方法では、ポリエステル、ジイソシアネートおよび連
鎖延長剤を個々に、好ましくは約60〜約135″C′
、に加熱し、次にポリエステルおよび連鎖延長剤を実質
的に同時にジイソシアネートと混合する。この方法は、
延長剤およびポリエステルがジイソシアネートの導入前
に反応せず、ジイソシアネートとの急速攪拌が容易にな
るので好ましい、ポリエステル、連鎖延長剤およびジイ
ソシアネートの混合は、短時間に3成分を均質に混合す
る攪拌機を備えた装置のような機械的混合機を使用する
ことによって行なうのが適している。材料が粘稠になり
すぎ始めたら、温度を下げるか、あるいは少量のクエン
酸、または同1種の物質をポリエステル100部に基づ
いて約0.001〜約0.050重量部加えて、反応を
遅くする。もちろん、反応速度を速めるためには、適当
な触媒、例えば第3アミンおよび前記米国特許第2,6
20,516号、第2,621.166号および第2,
729.618号に記載の同種の物質、を反応混合物に
加えてもよい。
完全に混合した後、反応混合物を適当な加熱表面上に導
くか、あるいはテーブルまたはコンベアー上に注ぎ、こ
れが固化する(例えば、スラブに)まで、約60〜約1
35℃の温度に維持するのが好ましい、その結果、今ま
で通り熱可塑性であり、容易に取り出すことができかつ
好ましい粒子サイズに小さくすることができる材料が得
られる。材料を熱板、テーブル、コンベアーまたは他の
表面から取り除くのを容易にするために、まだ軟らかい
間に、スラブまたは他の物理的形態に切断したりあるい
は切目をつけて、ユニットではなく多数の片(ピース)
にしてもよい。材料が硬化すると、粉砕機、チョッパー
およびこの業界で公知の他の装置によってサイズを小さ
くすることはできるが、切断するのが難しくなるので、
この切断または切目つけは、反応混合物がまだ軟らかい
間に行なうのが最もよい。
反応混合物を反応させて、切断、細断または粉砕に適し
た硬質生成物を形成した後、室温に冷却する1次にこの
材料を、必要に応じて数週間貯蔵しておいても、あるい
は直ちに結晶性アセタール重合体および非結晶性アセタ
ール共重合体と配合して、本発明の組成物を形成しても
よい0本発明に有用なポリウレタとのショアー硬度(A
STM!’)2240)は、「A」スケールで約70、
FD」スケールで60であるのが最も好ましい。
必要ならば、アセタール重合体、および熱可塑性ポリウ
レタンと共に一般に使用される添加剤、例えば顔料、充
填剤、潤滑剤、安定剤、抗酸化剤、着色剤、S燃剤等と
配合する前に1本発明の熱可塑性ポリウレタンを上記材
料に、どの適した製造段階で混和させてもよい。
セ  −ル    ム 2種類の非結晶性アセタール共重合体を本発明の重合体
配合物に用いる一一一すなわち、トリオキサンおよび1
.3−ジオキソラとの合計に基づいて、約15〜45モ
ル%、好ましくは25〜35モル%のトリオキサンおよ
び約55〜85モル%、好ましくは約65〜75モル%
の1.3−ジオキソランよりなる単量体を共重合させる
ことによって製造した2成分系共重合体;および前記範
囲の量のトリオキサンおよびジオキソランと、約0.0
05〜0.15重量%、好ましくは約0゜05〜0.1
2重量%の、2官能価単量体としての1.4−ブタンジ
オールジグリシジルエーテル(RT)GE)またはブタ
ジエンジエポキシドを共重合させることによって製造し
た玉元重合体、場合によっては、非結晶性アセタール共
重合体は、初期の単量体混合物に用いた1、3−ジオキ
ソランおよびトリオキサとの各百分率といくらか異なる
百分率の、例えば80重量%以下の重合1.3−ジオキ
ソランおよび20重量%と少ない量の重合トリオキサン
を含有することがある。
本発明の組成物に用いる非結晶性アセタール共重合体の
製造に使用する単量体は、十分に乾燥している(すなわ
ち約10ppmを越える水を含まない)のが好ましい、
単量体はこの技術分野で周知の方法で、例えばベンゼン
で共沸蒸留することによって、あるいは活性化分子ふる
い上でナトリウムまたはカリウム金属と接触させた単量
体を蒸留し、モしてP2O5との接触で乾燥する循環窒
素と単量体とを接触させ続けることによって乾燥させる
非結晶性アセタール共重合体は、適量の乾燥1.3−ジ
オキソランおよび、必要に応じて1.4−ブタンジオー
ルジグリシジル(RD G F、 )またはブタジエン
ジエポキシドを、乾燥溶融トリオキサンに加えて、たい
ていの場合室温で液体の重合可能な混合物を形成する。
塊状重合法によって製造しつる0重合反応は、不活性雰
囲気、例えば乾燥窒素、アルゴン等を使用して得られた
ものまたは不活性ガスの混合物の下で、触媒的に有効な
量(例えば、反応媒体、すなわち反応体プラス用いる溶
媒、懸濁剤または他の添加剤、の体積に基ツイテ、約l
Xl0−’M/1〜約5X10−3M/1、好ましくは
約] X 10−″M/1〜約1.5X10−3M/1
の範囲の量)の陽イオン重合触媒、例えばp−ニトロベ
ンゼン−テトラフルオロホウ酸ジアゾニウム(PNr)
R) 、トリフルオロメタンスルホン酸、#弗化ホウ素
、=弗化ホウ素工〜テレート例えば王弗化ホウ素ジブチ
ルエーテレート等の存在下で行なう。
触媒としてPNDRを用いる場合、例えば約5〜10重
量%のニトロメタン溶液として加えるのが都合がよい。
非結晶性アセタール共重合体を製造するための重合反応
は、例えば温度約15〜約30℃、好ましくは約20〜
約25℃および圧力約750〜約770ps iにて約
15〜約30分、好ましくは約20〜約25時間で行な
う。
これらの重合体はまた、前記条件の下で、溶媒、溶媒混
合物または単量体用の懸濁剤、例えば塩化メチレとのよ
うなハロゲン化炭化水素、ヘキサン、シクロヘキサン、
ノナンまたはドデカとのような炭化水素等、あるいは2
81以上のこれらのまたは他の適当な溶媒または懸濁剤
混合物中で、単量体を重合することによって製造するこ
とができる。
前記単量体の他に、非結晶性アセタール共重合体の製造
に用いる単量体混合物には、少量の関連した単量体、例
えば約5モル%以下の他の環状ホルマール、例えばエチ
レンオキシドまたは114−ブタンジオールホルマール
、および約1jl量%以下の他の2官能価単量体、例え
ばエチレングリコールおよび1.4−ブタンジオール以
外の高級アルカンジオールのジグリシジルエーテルが含
まれていてもよい。
非結晶性アセタール共重合体はたいていの場合、Q、2
重量%のヘキサフルオロイソプロパノール()TFTP
)溶液として25℃で測定した対数粘度数が約0.7〜
2.75である。これらの共重合体の室温(25℃)で
の状態は、粘性液体から乾燥したまたは粘着性の固体で
ある。固体の場合、差動走査熱量計(r+ S(”:)
のデータから、これらは室温(25℃)では非延伸状態
で実質的に非結晶性であることが分かる。
本発明の配合物において特に適したグループの非結晶性
2成分系アセタール共重合体は、25〜35モル%のト
リオキサンおよび65〜75モル%のジオキソランより
なる単量体から製造された、対数粘度数(TV)が約1
.0〜2.3、好ましくは約1.Oより上、例えば7.
5または2、Oのものである。多くの場合これらの共重
合体は、ガラス転移温度が約−60℃未満、例えば約−
65℃であり、室温よりかなり下の温度で非結晶性であ
る。
前記の非結晶性アセタール2元重合体は広い温度範囲に
わたってニジストマー特性が高められた0例えば、たい
ていの場合、長時間経過した後でも、その形を保ち、そ
れ自身の重みでつぶれないボールにすることができる。
さらに、荊元重合体は通常ゴムバンドのように伸ばすこ
とができ、放つと前の長さに実質的に回復することがで
きる6非結晶性玉元重合体を高温、例えば190℃で標
準オスシレータ−流れ試験を行なうと、これらはこれら
の弾性および粘性の特性を十分維持していることが分か
る。従って、これらは、配合物の形態を改良する目的で
、結晶性アセタール重合体の融点に近い温度または融点
を越える温度で、成形可能な結晶性アセタール重合体と
共に配合物中に処理するのに特に適している。
本発明の新規な配合物は、3種の重合体成分を十分に配
合または混合する従来の方法によって製造しつる。非結
晶性アセタール共重合体は他の重合体成分と(ペレット
、チップ、フレーク、顆粒または粉末の形で)−殻内に
は室温(約25℃)にて混合することができ、そして得
られた混合物は、通例約170〜約220℃、好ましく
は約190〜約218℃に加熱される従来の型の押出し
装置で溶融混合する。結晶性アセタール重合体および熱
可塑性ポリウレタンを配合するとき、少なくとも210
℃の温度を用いるのが最も好ましいが、前記範囲内のこ
れより低い温度を、非結晶性アセター、ル共重合体と他
の重合体成分のいづれかとの第1の配合に用いることが
できる。しかしながら、成分を添加する順序は一般に重
要ではなく、どのような従来の手段も最終的な配合物の
形成に用いることができるが、場合によっては、非結晶
性アセタール共重合体とそのようなポリウレタンとをま
ず初めに配合し、得られた2戒分配音物を予め溶融して
おいた結晶性アセタール重合体と配合することによって
、熱可塑性ポリウレタとのレオロジーを変えることが有
利であることがある。
配合物の381の重合体成分は、配合を行なう前に(個
々にまたは一緒に)乾燥するのが好ましい、乾燥は、約
70〜約110℃の温度にて露点が約−30〜〜40℃
またはこれ未満の脱水空気中で行なうことができる。乾
燥時間は主に含水量、乾燥温度およびmいる個々の装置
によって決まるが、一般に約2〜6時間またはそれ以上
である。乾燥をこれより長い時間、例えば−醜行なう場
合、乾燥温度は約70〜約85℃であるのが好ましい、
一般に、従来の乾燥方法を用いて、含水量を、配合物の
重合体成分の全重量に基づいて、約0.1重量%、好ま
しくは約0.05重量%未満、最も好ましくは約0.0
1重量%未満に減じることができる。
配合物の個々の重合体成分の処理中に、すなわちこれら
の成分を互いに混合する前に、前記のような一般的な添
加剤を予めこれらの成分に加えていない場合は、これら
の添加剤をこの時点で加えてもよい。
配合王程から得られた混合物は次に、例えば細断、ペレ
ット化または粉砕することによって、機械的に絹かくし
て顆粒、ベレット、チップ、フレークまたは粉末にし、
そして例えばバー ロッド、プレート、シート、フィル
ム、リボン、チューブ等の造形量に射出成形または押出
し成形することによって熱可塑性状態で加圧する。成形
する前に、細かくした配合物を前記のように再び乾燥す
るのが好ましい。
最終成形組成物中の熱可塑性ポリウレタンおよび非結晶
性アセタール共重合体の量は、過半量、すなわち50重
量%を越える量で存在するアセタール重合体の量より少
ない量でありさえすれば、大きく変えられる0例えば、
組成物は約60〜95重量%、好ましくは約65〜90
重量%、の結晶性アセタール重合体、約4〜35重量%
、好ましくは約5〜30重量%、の熱可塑性ポリウレタ
ン、および約1〜10重量%、好ましくは約2〜7重量
%、の非結晶性アセタール共重合体よりなる。これらの
重量%は、全重合体成分の重量に基づくものである。
本発明の配合物からは、非結晶性アセタール共重合体を
用いない他は同様な組成でありかつ同じ方法で処理した
対照配合物と比べて、改良された形態を持つ射出成形ま
たは押出し物品を得ることができる。従って、成形また
は押出し物品の破壊面の検査から、本発明の配合物から
製造した押出しまたは成形物品は、対照配合物の物品よ
りも、結晶性アセタール重合体マトリックス中の分散領
域のサイズおよび分布が均一であることが分かる。形態
をこのように改良することによって、衝撃強さが向上し
た物品が得られる。
以下の実施例で本発明をさらに詳しく説明する。
実施例1 この実施例では、結晶性アセタール重合体、熱可塑性ポ
リウレタンおよびエラストマー特性を有する非結晶性ア
セタール玉元重合体の本発明の配合物について説明する
結晶性アセタール重合体は、約98重量%の反復−〇 
〇 )T 2−4および約2重量%のエチレンオキシド
から誘導された式ニー0(:H2(:H,−を有するコ
モノマー単位を含有するトリオキサンとエチレンオキシ
ドとの共重合体であった。これは前記のように、詳しく
は前記のウォーリング等の米国特許第3,027.35
2号に記載のように製造し、そして加水分解して重合体
鎖の末端を安定化した。結晶性アセタール重合体は、結
晶化度が約75%、数平均分子量が約35.000、対
数粘度数(TV)が約1.3 (2重量%のアルファピ
ネンを含有する0、1重量%p−クロロフェノール溶液
として60℃にて測定) 融点が165℃、モしてメル
トインデックスが約2.5g/10分(ASTM法D 
12 、’38−82に従って試験した場合)であった
結晶性アセタール重合体はまた安定剤パッケージとして
、商標名「イルガノックス259」という商標名でチバ
・ガイギー社から販売されている抗酸化剤としての0.
5重量%の1.6−ヘキサンメチレンビス−(3’  
5’−ジ−t−ブチル−4′−ヒドロキシヒドロシンナ
メート)、熱安定剤としての0.1重量のシアノグアニ
ジン、および「アクラワックスC」という商標名でグリ
コ・ケミカル社から販売されている1lII型剤として
の0.2重量%のN、N’−エチレンビスステアロアミ
ドも含有していた。このアセタール重合体組成物は、前
述のように「セルコンM25−04Jという商標名でヘ
キスト・セラネーズ社から入手することができる。
熱可塑性ポリウレタンは、1.0当量の分子量が約20
00のポリオキシテトラメチレングリコールと、シンシ
ナチ・ミラクロン・ケミカル社から「アドバワックス2
80」という商標名で販売されているN、N’−エチレ
ンビスステアロアミド(潤滑剤)0.25重量%、チバ
・ガイギー社から「イルガノックス1010Jという商
標名で販売されているテトラキス[メチレン3−(e′
 5′−ジーtert−ブチルー4′−ヒドロキシフェ
ニル)プロピオネートコメタン(抗酸化剤)0.25重
量%およびオクタン酸第1錫(T−10)0.05%と
混合した、165当量の1.4−ブタンジオールおよび
2.63当量の4.4′−メチレンビス(フェニルイソ
シアネート)とを反応させることによって製造したポリ
エーテルをベースにしたポリウレタンであった。添加剤
の重量%は、ポリウレタン反応体のぜん重量に基づいて
いる。このポリウレタン組成物は「ペレタン(Pell
ethane) X O157−75Aという商標名で
アップ・ジョン社から販売されている。
非結晶性エラストマーアセタール三元重合体は、300
m1の乾燥した新しい蒸留溶融トリオキサンを窒素雰囲
気下で、予め窒素をパージしておいた磁気攪拌機付きの
0.5ガロとの反応器に移すことによって製造した6次
に窒素雰囲気下で反応器に、700m1の乾燥1.3−
ジオキソランおよび1mlの乾燥1.4−ブタンジオー
ルジグリシジルエーテル(Rr)GT’:)を加えた。
この混合物の温度を室温(25℃)に下げた0反応用の
触媒はテトラフルオロホウ酸p−ニトロベンゼンジアゾ
ニウムであり、これは初めはニトロメタン10m1中に
356mgを加えた3+++lの乾燥溶液(0,45X
10−”M/触媒1リッター)として加えた。
反応を開始する前に、1mlの反応体を水分計で調べた
ところ、水を含んでいないことが分かった。
その後、PNDRを、ニトロメタン10m1中に触媒1
188+sgを加えた2mlの溶液(IXIO−’M/
触媒1リッター)としてさらに反応器に加えた。
約24時間重合させた後、撹拌機を止め、700m1の
塩化メチレンおよび触媒を中和するのに十分な量の4ト
リブチルアミンを加え、反応混合物を約24時間振盪し
たところ、いくらかの重合体が溶解せずに残った0次に
この溶液を反応器から取す出シ、10001111の冷
エタノールに加え、機械的軸攪拌機で1−2時間攪拌し
た。得られた2相混合物を水浴に入れ、2時間放置した
ところ、固体重合体が沈殿した。エタノールをデカント
し、重合体を真空オーブン中で乾燥した。エラストマー
三元重合体は、トリオキサンとジオキソランとの合計量
に基づいて、約32.0モル%の重合したトリオキサン
、約68.0モル%の重合した1、3−ジオキソランを
含有し、そしてまた共重合体に重量に基づいて約0.1
重量%のRDGEを含有している。対数粘度数(yv)
は2を越えている。
90重量%の前記熱可塑性ポリウレタンおよび10重量
%の前記非結晶性エラストマーアセタール東元重合体の
配合物は、これらの2種の重合体を、75℃で乾燥した
後、ローラーブレードを備えたハーク(Haake)バ
ッチミキサーに205〜210℃で3分間入れ、モして
ハークミキサーのトルクが安定した後、混合物を214
℃で10分間配合することによってまず製造した0次に
、この初期配合物30重量%を、前記結晶性アセタール
重合体70重量%と、ハーグミキサー内で217℃にて
8分間、同様に配合したところ、70重量%の結晶性ア
セタール重合体、27重量%の熱可塑性ポリウレタンお
よび3重量%の非結晶性エラストマーアセタール#元型
合体を含有する最終重合体配合物が得られた。
この配合物の形態を、D=1s■および■、=10關の
ダイを用いてゴツトフェルト・レオグラフ(Gotte
fert Rheograph)2001細管粘度計を
通して190℃で押出すことによって調べた。剪断速度
約1000 1/sでの押出し物を急冷し、液体窒素温
度で押出し方向を横切る方向におよび押出し方向に沿っ
て破壊した。破壊面を腐食し、走査電子顕微鏡で調べた
この実施例の配合物の形態を、同様に製造したが、非結
晶性エラストマーアセタール共重合体を含有せず、かつ
この実施例の配合物と同様に存在する70重量%の同じ
結晶性アセタール重合体組成物および30%の同じ熱可
塑性ポリウレタン組成物よりなる対照配合物の形態と比
較した。横方向および縦方向におけるこの実施例の配合
物の形態は、対照配合物の形態よりも、試料の6部およ
び表層近くのいずれにおいても、より細かくかつより均
一な領域が分散していることが分かった。このことから
、この実施例の配合物は、対照配合物よりも耐衝撃性に
すぐれていることが分かる。
実施例2 この実施例では、結晶性アセタール重合体、熱可塑性ポ
リウレタンおよび非結晶性2IIA分系アセタール共重
合体の本発明の配合物について説明する。
結晶性アセタール重合体は、メルトインデックスが約9
.0g/10分であるという他は、実施例1の結晶性ア
セタール重合体と同様のものであった。これは同じ安定
剤バツ゛ケージを含有しており、「セルコンM90−4
Jとしてヘキスト・セラニーズ社から入手しつるもので
あった。
2成分系非結晶性アセタール共重合体は以下のようにし
て製造した: 175m1の1.3−ジオキソランおよび75+alの
新しい蒸留トリオキサンを、乾燥窒素ガスでパージし、
室温(約25℃)に保った清浄な乾燥した500m1丸
底フラスコに注入した6次に、LXlo−3モル/1リ
ッターのフルオロホウ酸p−ニトロベンゼンジアゾニウ
ムをニトロメタン溶液として、フラスコに注入した。こ
の単量体溶液は約1.5時間にわたって粘性になった0
重合は一晩中続けた。
次に、フラスコを液体窒素温度で壊し、粘性重合体を取
り出し、10100Oビーカー内で200m1の二塩化
メチレンと混合した。この混合物を24時間振動テーブ
ル上で振盪させた。得られた粘性溶液を10100Oの
冷エタノールに加え、機械的軸攪拌機で40Orpmに
て1〜2時間攪拌した。
得られた2相混合物を水浴内に置き、2時間放置したと
、ころ、白色で粘性の重合体が沈澱した。
エタノールをデカントし、重合体をフード内で乾燥した
NMR分析から、重合体は23.6モル%のトリオキサ
ンおよび76.4モル%の1.3−ジオキソランを含有
していることが分かった。この重合体は結晶温度が約0
℃そしてTVが2.35であった。
90重量%の実施例1の安定化熱可塑性ポリウレタンお
よび10重量%の前記非結晶性2成分系アセタール共重
合体の配合物は、重合体をハークミキサーに205〜2
10℃で約5分間入れ、モしてハークミキサーのトルク
が安・走化した後、約210℃で15分間配合した他は
、実施例1に記載のように製造した。この初期配合物3
0重量%を次に、701i量%の前記安定化結晶性アセ
タール重合体と195℃で10分間配合し、70重量%
の安定化結晶性アセタール重合体、27重量%の安定化
熱可塑性ポリウレタンおよび3重量%の非結晶性2成分
系アセタール共重合体を含有する配合物を得た。この配
合物の形態を実施例1に記載のように調べたところ、横
方向には、比較的丸いかつ均一に分散した領域が、縦方
向には安定な細長い領域があり、非常にすぐれた耐衝撃
性を示すことが分かった。
実施例3 この実施例では、非結晶性アセタール共重合体は、64
重量%の重合した1、3−ジオキソランおよび36重量
%の重合したトリオキサンを含有しかつ結晶化温度が約
otおよび工■が1.01である、実施例2に記載のよ
うに製造した2成分系共重合体であった。60!i量%
の実施例1の安定化結晶性アセタール重合体、351を
量%の実施例1の安定化熱可塑性ポリウレタンおよび5
重量%の前記非結晶性2成分系アセタール共重合体の配
合物は、重合体全部をハークミキサーに205〜210
℃にて5分間入れ、ハークミキサーのトルクが安定した
後、210℃でさらに15分間配合することによって製
造した。
この実施例の配合物の圧綿成形バーの形態は、破壊面を
溶媒腐食しそして腐食面を走査電子顕微鏡で調べること
によって評価した。非結晶性アセタール共重合体が存在
することによって、形態が、結晶性アセタール重合体マ
トリックス中のポリウレタンが不連続球状領域であるの
から、連続した2相網状組織に変わったことが分かった
。形態が変化したこの配合物は非常にすぐれた耐衝撃性
を有する。
実施例4 非結晶性2成分系アセタール共重合体が約70重量%の
重合した1、3−ジオキソランおよび約30重量%の重
合したトリオキサンを含有しそして結晶化温度が0℃お
よび■■が1.75である他は、実施例3の手順に従っ
た。
この実施例の配合物の圧縮成形バーの形態を、実施例3
に記載のように調べた。非結晶性アセタール共重合体が
存在することによって、実施例3で得られたのと同様な
連続2相網状組織となった。このような形態を持つ配合
物は、非常にすぐれた耐衝撃性を有する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、過半量の通常は結晶性のアセタール重合体、および
    この結晶性アセタール重合体より少ない量の、熱可塑性
    ポリウレタン、およびトリオキサンと1,3−ジオキソ
    ランとの合計に基づいて約15〜45モル%のトリオキ
    サンおよび約55〜85モル%の1,3−ジオキソラン
    よりなる単量体の通常は非結晶性のアセタール共重合体
    よリなる組成物。 2、前記非結晶性アセタール共重合体が、前記トリオキ
    サンおよび1,3−ジオキソラン、そしてさらに非結晶
    性共重合体の総重量に基づいて約0.005〜0.15
    重量%の2官能価単量体としての1,4−ブタンジオー
    ルジグリシジルエーテルまたはブタジエンジエポキシド
    のエラストマー三元重合体である、請求項第1に記載の
    組成物。 3、前記非結晶性エラストマーアセタール三元重合体が
    、トリオキサンと1,3−ジオキソランとの合計に基づ
    いて、約25〜35モル%のトリオキサン、約65〜7
    5モル%の1,3−ジオキソラン、そして三元重合体の
    総重量に基づいて約0.05〜0.12重量%の2官能
    価単量体としての1,4−ブタンジオールジグリシジル
    エーテルまたはブタジエンジエポキシドよりなる単量体
    の三元重合体である、請求項第2に記載の組成物。 4、前記非結晶性エラストマーアセタール三元重合体が
    、重合した2官能価単量体としての1,4−ブタンジオ
    ールジグリシジルエーテルを含有する、請求項第2に記
    載の組成物。 5、前記非結晶性エラストマーアセタール共重合体が、
    重合した2官能価単量体としてのブタジエンジエポキシ
    ドを含有する、請求項第2に記載の組成物。 6、前記非結晶性アセタール共重合体が、前記トリオキ
    サンおよび1,3−ジオキソランよリなる単量体の2成
    分系共重合体である、請求項第1に記載の組成物。 7、前記非結晶性2成分系アセタール共重合体が、トリ
    オキサンと1,3−ジオキソランとの合計に基づいて、
    約25〜35モル%のトリオキサンおよび約65〜75
    モル%の1,3−ジオキソランよりなる単量体の共重合
    体である、請求項第6に記載の組成物。 8、前記非結晶性アセタール共重合体の対数粘度数が、
    約25℃で0.2重量%ヘキサフルオロイソプロパノー
    ル溶液として測定して、約0.7〜2.75である、請
    求項第1に記載の組成物。 9、前記熱可塑性ポリウレタンが、 (i)4,4′−メチレンビス(フェニルイソシアネー
    ト)、 (ii)分子量が約1500〜約3000の範囲のポリ
    オキシテトラメチレングリコール、および (iii)炭素原子数が2〜約6の脂肪族直鎖ジオール
    、ハイドロキノンのビス(2−ヒドロキシ−エチル)エ
    ーテルおよびレゾルシノールのビス(2−ヒドロキシ−
    エチル)エーテルよりなる群から選ばれた少なくとも1
    種のジオールエキステンダー、但し、前記ジオールエキ
    ステンダーは、前記ポリオキシテトラメチレングリコー
    ル1当量に対して、、約0.5〜約2.5当量の量で反
    応に使用し、前記フェニルイソシアネートは、イソシア
    ネート基対全ヒドロキシル基の比が約1.0:1.0〜
    約1.08:1.0となる量で反応に使用する、 の反応生成物である、請求項第1に記載の組成物。 10、前記結晶性アセタール重合体が、重合体鎖中に少
    なくとも85%の反復オキシメチレン単位を含む、請求
    項第1に記載の組成物1 11、前記結晶性アセタール重合体がオキシメチレン単
    独重合体である、請求項第10に記載の組成物。 12、前記結晶性アセタール重合体が、85〜99.9
    %の反復オキシメチレン単位、および0.1〜15%の
    、共重合中の環状エーテルまたは環状ホルマールの開環
    によつて生じた反復オキシ(高級)アルキレン単位を含
    む共重合体である、請求項第10に記載の組成物。 13、前記オキシメチレン単位がトリオキサンから生じ
    、前記オキシ(高級)アルキレン単位が共重合中にエチ
    レンオキシドから生じたオキシエチレン単位である、請
    求項第12に記載の組成物。 14、全重合体成分の重量に基づいて、約60〜95重
    量%の前記結晶性アセタール重合体、約4〜35重量%
    の前記熱可塑性ポリウレタン、および約1〜10重量の
    前記非結晶性アセタール共重合体よりなる、請求項第1
    に記載の組成物。 15、全重合体成分の重量に基づいて、約65〜90重
    量%の前記結晶性アセタール重合体、約5〜30重量%
    の前記熱可塑性ポリウレタン、および約2〜7重量%の
    前記非結晶性アセタール共重合体よりなる、請求項第1
    4に記載の組成物。 16、まず初めに前記ポリウレタンおよび非結晶性アセ
    タール共重合体を混合して初期配合物を形成し、次にこ
    の初期配合物と前記結晶性アセタール重合体とを混合し
    て最終組成物を形成することよりなる、請求項第14に
    記載の組成物の製法。
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