JPH05247327A - オルトエステルコポリマ―で相溶化されたポリフェニレンエ―テル‐ポリエステルブレンド - Google Patents

オルトエステルコポリマ―で相溶化されたポリフェニレンエ―テル‐ポリエステルブレンド

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JPH05247327A
JPH05247327A JP4157116A JP15711692A JPH05247327A JP H05247327 A JPH05247327 A JP H05247327A JP 4157116 A JP4157116 A JP 4157116A JP 15711692 A JP15711692 A JP 15711692A JP H05247327 A JPH05247327 A JP H05247327A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】(A)少なくとも1種のポリフェニレンエーテ
ル、またはこれと少なくとも1種のアルケニル芳香族化
合物のポリマーとのブレンド約15〜35重量% (B)少なくとも1種のポリ(アルキレンジカルボキシ
レート)約50〜70重量% (C)ポリフェニレンエーテルと相溶性のある少なくと
も1種の耐衝撃性改良剤約10〜15重量% (D)成分Aと成分Bを相溶化するのに有効な量の、少
なくとも1種のアルケニル芳香族化合物から誘導された
構造単位と式(I)の構造単位とからなるコポリマー約
3〜10重量%。 [式中、Rはアルキルもしくはアラルキルまたは芳香
族基であるか、またはCと共に第二の5員環または6
員環を形成するアルキレン基、Rはアルキル、アラル
キル等、RはH、アルキル、Rはアルキレン、アリ
ーレン等、RはH、メチル、RはH、アルキル、芳
香族基、m,p,xは0,1、nは1〜2−m、Xは実
質的に不活性な連結基] 【効果】耐溶剤性、高い衝撃強さ、有利な引張特性およ
び熱安定性に優れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐溶剤性、高い衝撃強
さ、有利な引張特性および熱安定性を含めて一組の有益
な性質を有する樹脂組成物に係り、特に改良されたポリ
フェニレンエ―テル‐ポリエステル組成物に係る。
【0002】
【従来の技術】近年、金属の代わりに樹脂組成物を使用
する傾向が増大している。そのような組成物に要求され
る性質の中に、耐溶剤性、特にガソリンのような液体の
石油に対する抵抗性がある。他の望ましい性質は高い衝
撃強さ、加水分解安定性、寸法安定性、強靭性、耐熱性
および誘電特性である。
【0003】ポリフェニレンエ―テルはこれらの性質の
多くをもっているがいくつかの性質、たとえば耐溶剤性
がない。したがって、所望の性質を有する樹脂とポリフ
ェニレンエ―テルとをブレンドするのが望ましいであろ
う。たとえば、ポリ(アルキレンジカルボキシレ―
ト)、特にポリ(アルキレンテレフタレ―ト)は高度の
結晶性を有しており、したがって溶剤に対する抵抗性が
極めて高い。ポリアリレ―トを始めとする他の線状ポリ
エステルは別の価値ある性質をもっている。
【0004】しかしながら、ポリフェニレンエ―テル‐
ポリエステルブレンドは非相溶性であり、相分離や剥離
を起こすことが多い。一般にそのようなブレンドは、大
きくて不完全に分散したポリフェニレンエ―テル粒子を
含んでおり、2種の樹脂相間には相間相互作用がない。
このようなブレンドから作成した成形品は通常、脆性と
極めて低い衝撃強さを示すのが特徴である。
【0005】ポリフェニレンエ―テルとポリエステルと
を相溶化するさまざまな方法が開発されている。それら
の中には、たとえば米国特許第4,866,130号お
よび第4,935,472号に開示されているようにポ
リカ―ボネ―トを使用するもの、ならびに、たとえば米
国特許第5,010,144号および本出願人名義の同
時係属中の米国特許出願第07/122,480号、第
07/351,903号および第07/566,025
号に開示されているように官能化されたポリフェニレン
エ―テルとポリエステルとの反応によって生成するコポ
リマ―を使用するものがある。しかし、これらに代わる
新規な相溶化法の開発が相変わらず望まれている。
【0006】
【発明の概要】本発明は、高い衝撃強さ、高い引張特性
および耐溶剤性を始めとする多くの有利な性質を有する
ポリマ―ブレンドを提供する。また、ポリフェニレンエ
―テルと線状ポリエステルとを含有する相溶性の高いポ
リマ―ブレンドも提供する。本発明のブレンド中の相溶
化剤は環状のオルトエステル基を含有する付加コポリマ
―である。
【0007】
【発明の詳細な開示】したがって、本発明は、以下の成
分(A)〜(D)からなる樹脂組成物に関する。 (A)少なくとも1種のポリフェニレンエ―テル、また
はこれと少なくとも1種のアルケニル芳香族化合物のポ
リマ―とのブレンド。 (B)少なくとも1種のポリ(アルキレンジカルボキシ
レ―ト)。 (C)ポリフェニレンエ―テルと相溶性のある少なくと
も1種の耐衝撃性改良剤。 (D)成分Aと成分Bを相溶化するのに有効な量の、少
なくとも1種のアルケニル芳香族化合物から誘導された
構造単位と次式の構造単位とからなるコポリマ―。
【0008】
【化4】
【0009】ここで、R1 は、C1-10の第一級もしくは
第二級のアルキルもしくはアラルキルまたはC6-10の芳
香族基であるか、またはC* と共に第二の5員環または
6員環を形成するアルキレン基であり、R2 はC1-10
第一級もしくは第二級のアルキルもしくはアラルキルま
たはC6-10の芳香族基であるか、あるいはR1 とR2
これらを連結している原子と共に5員環、6員環または
7員環を形成しており、R3 は水素またはC1-4 の第一
級もしくは第二級のアルキルであり、R4 は非置換また
は置換されたC1-6 アルキレン基またはC6-10アリ―レ
ン基であり、R5 は水素またはメチルであり、R6 は水
素、C1-6 のアルキル基またはC6-10の芳香族基であ
り、Xは実質的に不活性な連結基であり、mは0または
1であり、nは1から2−mまでであり、pは0または
1であり、xはR1 とC* が環を形成しているときは0
であり、他の場合は1である。
【0010】本発明で成分Aの全部または一部として使
用するポリフェニレンエ―テル(ポリフェニレンオキサ
イドともいう)はよく知られているポリマ―の一種であ
る。それらのポリマ―は工業的に広く使われており、特
に強靭性と耐熱性を要求する用途でエンジニアリングプ
ラスチックとして使用されている。これらのポリマ―は
その発見以来数多くの変形と修正がなされており、以下
に記載のもの(限定されることはない)を含めてそれら
のすべてが本発明に適用できる。
【0011】ポリフェニレンエ―テルは次式を有する構
造単位を複数個含んでいる。
【0012】
【化5】
【0013】ここで各単位はそれぞれ独立しており、各
1 はそれぞれ独立して、ハロゲン、第一級か第二級の
低級アルキル(すなわち、7個までの炭素原子を含有す
るアルキル)、フェニル、ハロアルキル、アミノアルキ
ル、炭化水素オキシ、またはハロ炭化水素オキシ(ただ
し、少なくとも2個の炭素原子がハロゲン原子と酸素原
子とを隔てている)であり、各Q2 はそれぞれ独立し
て、水素、ハロゲン、第一級か第二級の低級アルキル、
フェニル、ハロアルキル、炭化水素オキシ、またはQ1
に対して定義したようなハロ炭化水素オキシである。適
切な第一級の低級アルキル基の例はメチル、エチル、n
‐プロピル、n‐ブチル、イソブチル、n‐アミル、イ
ソアミル、2‐メチルブチル、n‐ヘキシル、2,3‐
ジメチルブチル、2‐、3‐、もしくは4‐メチルペン
チル、および対応するヘプチル基である。第二級の低級
アルキル基の例はイソプロピル、sec‐ブチルおよび
3‐ペンチルである。アルキル基はいずれも分枝より直
鎖が好ましい。Q1 がいずれもアルキルかフェニル、特
にC1-4 のアルキルであり、Q2 がいずれも水素である
ことが最も多い。適切なポリフェニレンエ―テルが多数
の特許に開示されている。
【0014】ホモポリマ―とコポリマ―のポリフェニレ
ンエ―テルが両方とも包含される。適切なホモポリマ―
は、たとえば2,6‐ジメチル‐1,4‐フェニレンエ
―テル単位を含有するものである。適切なコポリマ―に
は、上記の単位を(たとえば)2,3,6‐トリメチル
‐1,4‐フェニレンエ―テル単位と共に含有するラン
ダムコポリマ―が包含される。ホモポリマ―はもちろ
ん、適切なランダムコポリマ―が特許文献に数多く開示
されている。
【0015】また、分子量、溶融粘度および/または衝
撃強さなどの特性を変える残基部分を含有するポリフェ
ニレンエ―テルも包含される。そのようなポリマ―は特
許文献に記載されており、アクリロニトリルやビニル芳
香族化合物(たとえばスチレン)のようなビニルモノマ
―、またはポリスチレンやエラストマ―のようなポリマ
―を、公知の方法でポリフェニレンエ―テル上にグラフ
トさせることによって製造できる。この生成物は通常グ
ラフト化された部分とグラフト化されてない部分とを両
方とも含有する。その他の適切なポリマ―は、ふたつの
ポリフェニレンエ―テル鎖のヒドロキシ基とカップリン
グ剤を公知の方法で反応させてヒドロキシ基とカップリ
ング剤との反応生成物を含有する高分子量のポリマ―を
生成せしめてある(ただし、遊離のヒドロキシ基がかな
りの割合で残留しなければならない)カップル化ポリフ
ェニレンエ―テルである。カップリング剤の具体例は低
分子量のポリカ―ボネ―ト、キノン類、複素環式化合物
類およびホルマ―ル類である。
【0016】これらのポリフェニレンエ―テルは、一般
に、数平均分子量が約3,000〜40,000の範囲
内であり、重量平均分子量が約20,000〜80,0
00の範囲内である(これはゲル透過クロマトグラフィ
―によって決定される)。その固有粘度は25℃のクロ
ロホルム中で測定して約0.35〜0.6dl/gの範囲
であることが最も多い。
【0017】通常ポリフェニレンエ―テルは、少なくと
も1種の対応するモノヒドロキシ芳香族化合物の酸化カ
ップリングによって製造される。特に有用で入手容易な
モノヒドロキシ芳香族化合物は2,6‐キシレノ―ル
[すなわち、Q1 がいずれもメチルで、Q2 がいずれも
水素であり、このとき得られるポリマ―はポリ(2,6
‐ジメチル‐1,4‐フェニレンエ―テル)ということ
ができる]、および2,3,6‐トリメチルフェノ―ル
(すなわち、Q1 がいずれもメチルであり、Q2は一方
がメチルで残りが水素である)である。
【0018】酸化カップリングによるポリフェニレンエ
―テルの製造用としてさまざまな触媒系が知られてい
る。触媒の選択に関して特に制限はなく、公知の触媒の
いずれも使用することができる。ほとんどの場合これら
の触媒は、銅、マンガンまたはコバルトの化合物などの
ような重金属化合物を少なくとも1種、通常は他のいろ
いろな物質と組合せて含有している。
【0019】好ましい触媒系の第一の群は銅化合物を含
有するものである。そのような触媒は、たとえば米国特
許第3,306,874号、第3,306,875号、
第3,914,266号および第4,028,341号
に開示されている。これらは、通常、第一銅イオンまた
は第二銅イオン、ハライド(すなわち、クロライド、ブ
ロマイドまたはヨ―ダイド)イオンおよび少なくとも1
種のアミンの組合せである。
【0020】マンガン化合物を含有する触媒系は第二の
好ましい一群を構成する。それらは一般に、二価のマン
ガンをハライド、アルコキシドまたはフェノキシドなど
のようなアニオンと組合せたアルカリ性の系である。こ
のマンガンは1種以上の錯化剤および/またはキレ―ト
化剤との錯体として存在していることが最も多い。その
ような錯化剤および/またはキレ―ト化剤としては、ジ
アルキルアミン、アルカノ―ルアミン、アルキレンジア
ミン、o‐ヒドロキシ芳香族アルデヒド、o‐ヒドロキ
シアゾ化合物、ω‐ヒドロキシオキシム(モノマ―性の
ものもポリマ―性のものも含む)、o‐ヒドロキシアリ
―ルオキシムおよびβ‐ジケトンがある。また、コバル
トを含有する公知の触媒系も有用である。ポリフェニレ
ンエ―テルの製造用として適したマンガンまたはコバル
トを含有する触媒系は数多くの特許や刊行物の開示によ
って業界で公知である。
【0021】本発明の目的にとって特に有用なポリフェ
ニレンエ―テルは、次式の末端基を少なくともひとつ有
する分子からなるものである。
【0022】
【化6】
【0023】ここで、Q1 とQ2 はすでに定義した通り
であり、各R7 はそれぞれ独立して水素かアルキルであ
るが、ふたつのR7 基中の炭素原子の総数は6個以下で
あり、各R8 はそれぞれ独立して、水素またはC1-6
第一級アルキル基である。R7がいずれも水素であり、
8 がいずれもアルキル、特にメチルかn‐ブチルであ
るのが好ましい。
【0024】式III のアミノアルキルで置換された末端
基を含有するポリマ―は、特に銅かマンガンを含有する
触媒を使用する場合、酸化カップリング反応用混合物の
成分のひとつとして適当な第一級か第二級のモノアミン
を配合することによって得られる。そのようなアミン、
特にジアルキルアミン、好ましくはジ‐n‐ブチルアミ
ンおよびジメチルアミンは、最も普通の場合、1個以上
のQ1 基上のα‐水素原子のひとつと置き替わることに
よって、ポリフェニレンエ―テルと化学的に結合するこ
とが多い。主要な反応部位はポリマ―鎖の末端単位上の
ヒドロキシ基に隣接するQ1 基である。このアミノアル
キルで置換された末端基は、さらに加工処理および/ま
たは混和処理を受ける間に、おそらくは次式のキノンメ
チドタイプの中間体が関与するさまざまな反応を起こし
得る。
【0025】
【化7】
【0026】その際数多くの有益な効果を伴うが、たと
えば、衝撃強さが高くなったり、他のブレンド成分との
相溶性が増大したりすることが多い。米国特許第4,0
54,553号、第4,092,294号、第4,47
7,649号、第4,477,651号および第4,5
17,341号を参照されたい。これらの特許は引用し
たことによりその開示内容が本明細書中に含まれるもの
とする。
【0027】式IVの4‐ヒドロキシビフェニル末端基を
もつポリマ―は、通常、特に銅‐ハライド‐第二級また
は第三級アミンの系の場合、次式VIで表わされる副生物
としてのジフェノキノンが存在する反応混合物から得ら
れる。
【0028】
【化8】
【0029】この点については、米国特許第4,23
4,706号および第4,482,697号(これらも
引用により本明細書中に含ませる)の開示と共に、米国
特許第4,477,649号の開示がここでも関連して
いる。この種の混合物の場合、ジフェノキノンは最終的
にかなりの割合が、多くは末端基としてポリマ―中に取
り込まれる。
【0030】上記の条件下で得られるポリフェニレンエ
―テルの多くは、ポリマ―分子のかなりの割合、典型的
にはポリマ―の約90重量%を構成するほどの割合の分
子が、式IIとIII の末端基のどちらかまたはしばしば両
方を含有している。しかしながら、他の末端基が存在し
ていてもよく、本発明はその最も広い意味においてポリ
フェニレンエ―テル末端基の分子構造に依存するもので
はないと考えられたい。
【0031】以上のことから当業者には明らかなよう
に、本発明で使用することが考えられるポリフェニレン
エ―テルには構造単位または付随する化学的特徴にはか
かわりなく現在公知のものがすべて包含される。成分A
はさらに、アルケニル芳香族化合物のポリマ―を少なく
とも1種含有していてもよい。このタイプの適切なポリ
マ―は、塊状重合、懸濁重合および乳化重合を始めとし
て業界で公知の方法によって製造できる。それらは一般
に、下記式のアルケニル芳香族モノマ―から誘導された
構造単位を少なくとも25重量%含有している。
【0032】
【化9】
【0033】ここで、R9 は水素、低級アルキルまたは
ハロゲンであり、Zはビニル、ハロゲンまたは低級アル
キルであり、pは0から5までである。これらの樹脂と
しては、スチレン、クロロプレンまたはビニルトルエン
のホモポリマ―、スチレンと、アクリロニトリル、ブタ
ジエン、α‐メチルスチレン、エチルビニルベンゼン、
ジビニルベンゼンおよび無水マレイン酸に代表されるモ
ノマ―の1種以上とのランダムコポリマ―、ならびにポ
リブタジエンまたはスチレン約98〜70%とジエンモ
ノマ―約2〜30%とのゴム質コポリマ―からなるゴム
で改質されたポリスチレンを含むブレンドおよびグラフ
トが包含される。これらのゴムで改質されたポリスチレ
ンの中には耐衝撃性ポリスチレンすなわちHIPSがあ
る。
【0034】成分A中のポリスチレンの割合は特に臨界
的なものではない。というのは、ポリフェニレンエ―テ
ルとポリスチレンはいかなる割合でも混和性であるから
である。通常、成分Aは、ポリスチレンが存在する場合
約5〜50(重量)%のポリスチレンを含有する。成分
Bは少なくとも1種の線状ポリエステルである。線状ポ
リエステルには熱可塑性のポリ(アルキレンジカルボキ
シレ―ト)およびその脂環式類似体が包含される。通常
それらは次式の構造単位からなる。
【0035】
【化10】
【0036】ここで、R10は約2〜10個の炭素原子を
含有する飽和の二価の脂肪族、脂環式または芳香族の炭
化水素基であり、Aは約6〜20個の炭素原子を含有す
る二価の芳香族基である。線状ポリエステルを製造する
には、少なくとも1種のジオ―ル(たとえば、エチレン
グリコ―ル、1,4‐ブタンジオ―ル、1,4‐シクロ
ヘキサンジメタノ―ルまたはビスフェノ―ルA)と、少
なくとも1種の芳香族ジカルボン酸(たとえば、イソフ
タル酸もしくはテレフタル酸またはそれらの低級アルキ
ルエステル)とを反応させるのが普通である。ポリ(ア
ルキレンテレフタレ―ト)、特にポリ(エチレンテレフ
タレ―ト)およびポリ(ブチレンテレフタレ―ト)、と
りわけ後者が好ましい。このようなポリエステルは米国
特許第2,465,319号、第2,720,502
号、第2,727,881号、第2,822,348
号、第3,047,539号、第3,671,487
号、第3,953,394号および第4,128,52
6号に示されているように業界で公知である。
【0037】ポリエステルは本発明の組成物が受けるこ
とになる高い押出温度と成形温度で加水分解によって劣
化する傾向があるので、成分Bとして使用するポリエス
テルは水を実質的に含まないのが好ましい。ポリエステ
ルは通常、フェノ―ル60(重量)%と1,1,2,2
‐テトラクロロエタン40%の混合物中30℃での固有
粘度(IV)によって決定される数平均分子量が約2
0,000〜70,000である。
【0038】また本発明の組成物は、(C)ポリフェニ
レンエ―テルと相溶性の耐衝撃性改良剤の少なくとも1
種も含んでいる。ポリフェニレンエ―テル組成物用の耐
衝撃性改良剤は業界でよく知られている。それらはエラ
ストマ―性のポリマ―であるのが最も普通であり、オレ
フィン、ビニル芳香族モノマ―、アクリル酸およびアル
キルアクリル酸およびこれらのエステル誘導体、ならび
に共役ジエンより成る群の中から選択される1種以上の
モノマ―から誘導されるのが典型である。特に好ましい
耐衝撃性改良剤は室温で弾性を示す天然および合成のポ
リマ―材料を始めとするゴム様の高分子量物質である。
ホモポリマ―もコポリマ―も包含され、コポリマ―とし
てはランダムコポリマ―、ブロックコポリマ―、ラジア
ルブロックコポリマ―、グラフトコポリマ―およびコア
‐シェルコポリマ―ならびにこれらの組合せがある。
【0039】本発明で使用できるポリオレフィンまたは
オレフィンベ―スのコポリマ―としては、低密度ポリエ
チレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレ
ン、アイソタクチックポリプロピレン、ポリ(1‐ブテ
ン)、ポリ(4‐メチル‐1‐ペンテン)、プロピレン
‐エチレンコポリマ―などがある。さらに別のオレフィ
ンコポリマ―として、1種以上のα‐オレフィン(特に
エチレン)と、これと共重合可能なモノマ―(たとえ
ば、酢酸ビニル、アクリル酸およびアルキルアクリル酸
ならびにそれらのエステル誘導体、たとえばアクリル酸
エチル、メタクリル酸メチルなど)とのコポリマ―があ
る。また、全体または一部が金属イオンで中和されてい
てもよいアイオノマ―樹脂も適している。
【0040】特に有用な一群の耐衝撃性改良剤は、ビニ
ル芳香族モノマ―から誘導されるものである。これらの
中には、ABタイプおよびABAタイプのブロックコポ
リマ―およびラジアルブロックコポリマ―ならびにビニ
ル芳香族‐共役ジエンのコア‐シェルグラフトコポリマ
―がある。ビニル芳香族モノマ―から誘導される樹脂の
中で特に好ましい一群は、モノアルケニルアレ―ン(通
常はスチレン)ブロックと、共役ジエン(たとえば、ブ
タジエンまたはイソプレン)またはオレフィン(たとえ
ば、エチレン‐プロピレン、エチレン‐ブチレン)のブ
ロックとからなり、ABタイプおよびABAタイプのブ
ロックコポリマ―といわれるブロックコポリマ―であ
る。この共役ジエンブロックはその一部または全部が水
素化されていてもよく、その場合には性質がオレフィン
ブロックコポリマ―と似ている。
【0041】適切なABタイプのブロックコポリマ―
は、たとえば、米国特許第3,078,254号、第
3,402,159号、第3,297,793号、第
3,265,765号および第3,594,452号な
らびに英国特許第1,264,741号(すべて援用す
る)に開示されている。ABタイプブロックコポリマ―
の典型的な例としては、ポリスチレン‐ポリブタジエン
(SBR)、ポリスチレン‐ポリイソプレン、およびポ
リ(α‐メチルスチレン)‐ポリブタジエンがある。こ
のようなABタイプブロックコポリマ―はいくつかの販
売元、たとえばフィリップス・ペトロリウム(Phillips
Petroleum)からソルプレン(SOLPRENE)という商品名で市
販されている。
【0042】また、ABAタイプのトリブロックコポリ
マ―とその製造方法ならびに所望の場合の水素化は、米
国特許第3,149,182号、第3,231,635
号、第3,462,162号、第3,287,333
号、第3,595,942号、第3,694,523号
および第3,842,029号(すべて援用する)に開
示されている。
【0043】トリブロックコポリマ―の例としては、ポ
リスチレン‐ポリブタジエン‐ポリスチレン(SB
S)、ポリスチレン‐ポリイソプレン‐ポリスチレン
(SIS)、ポリ(α‐メチルスチレン)‐ポリブタジ
エン‐ポリ(α‐メチルスチレン)およびポリ(α‐メ
チルスチレン)‐ポリイソプレン‐ポリ(α‐メチルス
チレン)がある。特に好ましいトリブロックコポリマ―
はシェル(Shell)からカリフレックス(CARIFLEX)、クレ
―トン(KRATON)Dおよびクレ―トン(KRATON)G(いずれ
も登録商標)として市販されている。
【0044】耐衝撃性改良剤の別の一群は共役ジエンか
ら誘導される。共役ジエンを含有する多くのコポリマ―
についてはすでに論じたが、別の共役ジエン系改良用樹
脂として、たとえば1種以上の共役ジエンのホモポリマ
―とコポリマ―、たとえば、ポリブタジエン、ブタジエ
ン‐スチレンコポリマ―、イソプレン‐イソブチレンコ
ポリマ―、クロロブタジエンポリマ―、ブタジエン‐ア
クリロニトリルコポリマ―、ポリイソプレンなどがあ
る。エチレン‐プロピレン‐ジエンモノマ―ゴムも使用
できる。これらのEPDMは、通常、主としてエチレン
単位からなり、適度な量のプロピレン単位と約20モル
%までの非共役ジエンモノマ―単位とを含んでいる。そ
のようなEPDMの多くとその製造方法は米国特許第
2,933,480号、第3,000,866号、第
3,407,158号、第3,093,621号および
第3,379,701号(援用する)に開示されてい
る。
【0045】他の適切な耐衝撃性改良剤はコア‐シェル
タイプのグラフトコポリマ―である。一般にこれらは、
主として共役ジエンゴムからなるコアまたは主として架
橋したアクリレ―トゴムからなるコアと、モノアルケニ
ルアレ―ンおよび/またはアクリルモノマ―の単独また
は好ましくは他のビニルモノマ―との組合せをコア上で
重合して誘導される1個以上のシェルとをもっている。
このようなコア‐シェルコポリマ―は、たとえば、ロ―
ム・アンド・ハ―ス社(Rohm and Haas Company)からK
M−611、KM−653、KM−330という商品名
で広く市販されており、米国特許第3,808,180
号、第4,034,013号、第4,096,202
号、第4,180,494号および第4,292,23
3号に記載されている。
【0046】コアとシェルとの界面が使用した樹脂の相
互侵入網状組織によって特徴付けられるようなコア‐シ
ェルコポリマ―も有用である。この点で特に好ましいの
は、ゼネラル・エレクトリック社(General Electric Co
mpany)からジェロイ(GELOY)(登録商標)として販売さ
れており、米国特許第3,944,631号に記載され
ているASAタイプのコポリマ―である。
【0047】さらに、官能基および/または極性または
活性の基を有するモノマ―と共重合してあるか、または
そのようなモノマ―がグラフトされている上記ポリマ―
およびコポリマ―を使用することができる。最後に、そ
の他の適切な耐衝撃性改良剤には、チオコ―ルゴム、ポ
リサルファイドゴム、ポリウレタンゴム、ポリエ―テル
ゴム(たとえばポリプロピレンオキサイド)、エピクロ
ロヒドリンゴム、エチレン‐プロピレンゴム、熱可塑性
のポリエステルエラストマ―および熱可塑性のエ―テル
‐エステルエラストマ―が包含される。
【0048】本発明の組成物中の相溶化剤(成分D)は
少なくとも1種のアルケニル芳香族化合物から誘導され
た構造単位と式Iの構造単位とからなるコポリマ―であ
る。適切なアルケニル芳香族化合物は成分Aに関してす
でに記載した。通常スチレンが好ましい。成分Dとして
有用なポリマ―の必須の特徴は環状のオルトエステル残
基の存在である。式I中のR1 基はC1-4 の第一級か第
二級のアルキル基、たとえばメチル、エチル、n‐プロ
ピル、イソプロピル、n‐ブチル、イソブチルまたはs
ec‐ブチル、または上記定義のアラルキル基もしくは
芳香族基であることができる。置換基はいずれも本発明
の条件下で非反応性でなければならない。その例はハ
ロ、ニトロおよびアルコキシである。置換されてない第
一級の基、特にメチル基が一般に好ましい。
【0049】また、R1 は分子の他の部分と共に第二の
5員か6員の環を形成することも可能である。この目的
で、この第二の環の一部としての役割を示すためにオル
トエステル環中の炭素原子のひとつをC* と表示してあ
る。R2 基は、上でR1 に対して定義したようなC1-4
の第一級か第二級のアルキル基、アラルキル基または芳
香族基であることができる。また、R1 とR2 はこれら
をつないでいる原子と共に一緒になって5員、6員また
は7員の環を形成することも可能である。したがって、
本発明はある種のスピロオルトエステル化合物から調製
される組成物を包含する。
【0050】R3 基は水素でも、R1 とR2 に似たアル
キル基でもよい。水素が好ましい。R4 基は非置換また
は置換のC1-6 アルキレン基であり、置換基はいずれも
オルトエステル形成ならびにアシルクロライド、アルキ
ルクロライドおよびアラルキルクロライドとの反応に対
して不活性で、たとえばアルコキシである。R4 はメチ
レンが好ましい。
【0051】R6 基はすでに定義したように水素、アル
キルまたはアリ―ルであることができる。水素が好まし
い。X基は、環状オルトエステルの形成および重合なら
びにそのポリマ―からのコポリマ―形成の条件下で実質
的に不活性である連結基のいずれでもよい。当業者には
理解できるように広範囲の基がこの要件に当はまり、し
たがって本発明はこの点で限定されることはない。適切
なX基としては、非置換または置換の二価の脂肪族、脂
環式または芳香族の基およびこれらの組合せがある。置
換基はすでに記載したようなものである。これらの基は
他の二価の基、たとえばカルボニル、スルホン、カルバ
モイル、二置換ケイ素、アルキルホスホリルまたはアリ
―ルホスホリルに結合していてもよい。好ましいX基は
次式を有する。
【0052】
【化11】
【0053】成分Dとして有用なポリマ―には、Xが式
IXであるアクリル酸とメタクリル酸のエステル、および
Xが式Xであるビニルベンジルエ―テルから得られるタ
イプのものが包含される。ビニルから誘導されるポリマ
―(R5 が水素)およびイソプロペニルから誘導される
ポリマ―(R5 がメチル)の両方が包含され、たとえば
アクリル酸およびメタクリル酸のエステルのポリマ―が
ある。ほとんどの場合Xが式Xを有するならばR5 は水
素であるのが好ましい。
【0054】mとnの値は環状のオルトエステル基が5
員環であるか6員環であるかによって変わる。通常は5
員環が好ましい。すなわち、mが0でnが1である。し
かし、本発明は6員環が存在するポリマ―をも包含して
おり、この場合はmとnが両方とも1であるか、あるい
はmが0でnが2である必要がある。pが0であるポリ
マ―、すなわち、オルトエステル基がR4 基を含有しな
いポリマ―も包含される。普通、オルトエステル環が6
員環であってmとnが両方とも1である場合pは0であ
ることが最も多い。
【0055】成分Dとして有用なポリマ―に変換できる
エチレン性不飽和の環状オルトエステルの多くは本出願
の出願人名義である同時係属中の米国特許出願第[RD
−21060]号に開示され特許が請求されている。こ
のタイプのエステルは次式のヒドロキシ置換されたオル
トエステルと適切な試薬(たとえば、アクリロイルクロ
ライド、メタクリロイルクロライドまたはビニルベンジ
ルクロライド)との反応によって製造できる。
【0056】
【化12】
【0057】ここで、R1-4 、m、n、pおよびxはす
でに定義した通りである。この反応は通常の条件下で起
こる。アクリロイルクロライドまたはメタクリロイルク
ロライドの場合は通常、酸受容体としての第三級アミン
の存在下、比較的非極性の有機溶媒溶液中で起こる。ヒ
ドロキシ置換されたオルトエステルとアクリロイルクロ
ライドまたはメタクリロイルクロライドはほぼ等モル量
で使用すればよいが、あるいは塩化物を多少過剰に使用
してもよい。アミンは、形成される酸性の副生物をすべ
て確実に中和するように過剰に存在するのが一般的であ
る。
【0058】ヒドロキシ置換されたオルトエステルとビ
ニルベンジルクロライドとの反応もまた、通常の条件下
で、一般に水酸化ナトリウムのようなアルカリ性の試薬
の存在下で実施する。ここでも同様に、ヒドロキシ置換
オルトエステルとビニルベンジルクロライドはおおざっ
ぱにいって等モル量で使用するが、この場合はオルトエ
ステルを過剰に使用してもよい。塩基のモル割合は通
常、オルトエステルのモル割合とほぼ等しい。通常は溶
媒の必要がないが所望により使用してもよい。
【0059】エチレン性不飽和の環状オルトエステルの
製造を以下の実施例で例示する。実施例1〜4の生成物
の分子構造はすべて、プロトンと炭素‐13の核磁気共
鳴スペクトルによって確認した。実施例1 メカニカルスタ―ラ―、均圧添加漏斗および窒素導入管
を備えた5リットルの三ツ首フラスコに、4‐ヒドロキ
シメチル‐2‐メトキシ‐2‐メチル‐1,3‐ジオキ
ソラン301グラム(2.03モル)、トリエチルアミ
ン514グラム(5.08モル)およびメチレンクロラ
イド2リットルを仕込んだ。フラスコを氷水浴に漬け、
窒素雰囲気下で撹拌しながら50分かけてアクリロイル
クロライド193.1グラム(2.13モル)を加え
た。混合物を室温で一晩撹拌し、濾液を合計2リットル
の水で二回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過
し、真空ストリッピングした。残渣に、遊離基開始剤の
3‐t‐ブチル‐4‐ヒドロキシ‐5‐メチルフェニル
サルファイドを200ppmの量だけ加えた後真空中で
蒸溜した。所望の4‐アクリロイルオキシメチル‐2‐
メトキシ‐2‐メチル‐1,3‐ジオキソランは80〜
85℃/0.5〜1.0トルで溜出した。実施例2 4‐ヒドロキシメチル‐2‐メトキシ‐2‐メチル‐
1,3‐ジオキソラン281グラム(1.9モル)、ト
リエチルアミン481グラム(4.76モル)、および
メタクリロイルクロライド199グラム(1.9モル)
を使用して実施例1の手順を繰返した。生成物の4‐メ
タクリロイルオキシメチル‐2‐メトキシ‐2‐メチル
‐1,3‐ジオキソランを80℃/0.4トルで回収し
実施例3 4‐ヒドロキシメチル‐2‐メトキシ‐フェニル‐1,
3‐ジオキソラン21グラム(100ミリモル)、トリ
エチルアミン25.3グラム(250ミリモル)、アク
リロイルクロライド9.5グラム(105ミリモル)、
およびメチレンクロライド150mlを使用して実施例1
の手順を繰返した。粗生成物を、酢酸エチル15(容
量)%のヘキサン溶液を溶離液として使用して塩基性ア
ルミナカラムクロマトグラフィ―によって精製し、所望
の4‐アクリロイルオキシメチル‐2‐メトキシ‐2‐
フェニル‐1,3‐ジオキソランを得た。実施例4 メカニカルスタ―ラ―、均圧添加漏斗、コンデンサ―お
よび温度計を備えた250mlの四ツ首丸底フラスコに、
4‐ヒドロキシメチル‐2‐メトキシ‐2‐メチル‐
1,3‐ジオキソラン51.9グラム(350ミリモ
ル)および粉末化した水酸化ナトリウム14.01グラ
ム(350ミリモル)を仕込んだ。スラリ―を窒素下で
15分間撹拌した後、ビニルベンジルクロライド(異性
体混合物)41.1グラム(270ミリモル)を10分
かけて滴下して加えた。混合物を80℃に加熱すると発
熱反応が生起し、その結果温度は140℃に上がった。
混合物を窒素下で一晩撹拌し、メチレンクロライド40
0mlとトリエチルアミン5mlとで希釈し塩化ナトリウム
水溶液250mlで二回洗浄した。有機層を硫酸マグネシ
ウムで乾燥させ、濾過し、真空ストリッピングし、残渣
を、ヘキサンとメチレンクロライドの2:1(容量)混
合物を溶離液として用いて塩基性アルミナのカラムクロ
マトグラフィ―によって精製した。4‐(2‐メトキシ
‐2‐メチル‐1,3‐ジオキソラニル)メチルビニル
ベンジルエ―テルの所望の異性体混合物が得られた。
【0060】成分Dとして使用するコポリマ―はランダ
ム付加型コポリマ―が好ましいが、ブロックコポリマ―
やグラフトコポリマ―を使用することも本発明の範囲内
である。このコポリマ―中の式Iの単位の割合は通常約
1〜5モル%、最も普通には約2〜4モル%、好ましく
は約2.3〜4.0モル%の範囲である。後者の範囲の
コポリマ―を用いると、成分Dの割合の特に広い範囲に
渡って高い衝撃強さを有する組成物が得られることが多
い。
【0061】成分Dとして使用するポリマ―のゲル透過
クロマトグラフィ―によって決定される重量平均分子量
は約10,000〜500,000の範囲であればよ
く、普通は約30,000〜125,000の範囲であ
る。低めの分子量のポリマ―を使用すると特に高い衝撃
強さをもったブレンドが形成されるのがしばしば見ら
れ、したがって重量平均分子量が約40,000〜7
5,000であるポリマ―が好ましいことが多い。成分
Dとして有用なコポリマ―は業界で公知の遊離基付加重
合法で製造できる。重合は、塊、溶液、懸濁液または乳
濁液中で、希釈剤の存在下か不在下のいずれかで、約0
〜200℃の範囲の温度において1種または複数のモノ
マ―を重合開始剤と接触させることによって行なうこと
ができる。適切な開始剤には、過酸化ベンゾイル、過酸
化水素、アゾビスイソブチロニトリル、過硫酸塩‐重亜
硫酸塩、過硫酸塩‐ホルムアルデヒドスルホキシル酸ナ
トリウム、塩素酸塩‐亜硫酸塩などがある。あるいは、
紫外線、電子ビ―ムまたはプラズムの照射のように放射
線照射法によって重合を行なってもよい。
【0062】成分Dとして有用なコポリマ―の製造を次
の実施例で例示する。実施例5 還流コンデンサ―、窒素パ―ジ手段、メカニカルスタ―
ラ―および温度計を備えた5リットルの三ツ首フラスコ
に、スチレン936g(9モル)、メチルエチルケトン
960ml、アゾビスイソブチロニトリル960mgおよび
実施例1の生成物31g(150ミリモル)を仕込ん
だ。この溶液を窒素で30分間パ―ジした後、窒素下で
15時間70℃に加熱した。メチルエチルケトン600
mlとアゾビスイソブチロニトリル500mgを追加して加
え、撹拌と加熱を70℃で4時間続けた。溶液を室温ま
で冷却し、急速に撹拌しながら2倍の体積のメタノ―ル
中に注いだ。沈澱した生成物を濾過し、メタノ―ルで数
回スラリ―化し、再度濾過し、60℃で48時間減圧乾
燥した。核磁気共鳴分光法とフ―リエ変換赤外分光法に
よって、2.2モル%のオルトエステル基を含有するス
チレンとオルトエステルアクリレ―トとの所望のコポリ
マ―であることが示された。重量平均分子量は102,
000であった。実施例6 実施例5の手順に従い、トルエン346ml中でアゾビス
イソブチロニトリル5.2gを使用して、スチレン49
8g(4.79モル)と実施例1の生成物21.8g
(108ミリモル)とを反応させることによって、約
2.5モル%のオルトエステル基を含有するポリマ―を
製造した。反応混合物は生成物の単離に先立ってトルエ
ン500mlで希釈した。この生成物の分子量は約50,
000であった。実施例7 実施例6の手順に従い、スチレン359g(3.45モ
ル)、実施例4の生成物20g(76ミリモル)、トル
エン252ml、およびアゾビスイソブチロニトリル3.
79gの反応によって、1.6モル%のオルトエステル
基を含有する生成物を製造した。その分子量は58,0
00であった。
【0063】本発明の組成物中の成分の割合は広範囲に
変化し得、ひとつの制限は成分Dが成分Aと成分Bを相
溶化するのに有効な量で存在しなければならないという
ことである。成分の代表的な概略範囲と好ましい概略範
囲は次の通りである。ここでパ―セントはすべて重量に
よる。 成 分 代表的範囲 好ましい範囲 A 15〜50% 15〜35% B 20〜80% 50〜70% C 5〜25% 10〜15% D 2〜15% 3〜10% 組成物が、充填材、難燃剤、顔料、染料、安定剤、帯電
防止剤、離型剤などのような他の常用成分を含有してい
ることも本発明の範囲内である。他の樹脂状成分が存在
することも考えられる。これらの中には、成分Bと相溶
性のある耐衝撃性改良剤、たとえばブタジエン、スチレ
ン、アクリル酸ブチルおよびメタクリル酸メチルのよう
なモノマ―の各種グラフトコポリマ―とコア‐シェルコ
ポリマ―がある。
【0064】また、他の樹脂状成分として、成分Aに対
する他の耐衝撃性改良剤および加工性改良剤、たとえば
オレフィンコポリマ―も包含される。一般に、他の樹脂
状成分の合計量はたとえ存在している場合でも樹脂の合
計の約15重量%を越えることはない。本発明の組成物
を製造するには通常、緊密なブレンドの形成に適した条
件下で成分を単にブレンドするだけでよい。ブレンドす
る正確な順序は臨界的ではないと信じられる。ただし、
成分Bと成分Dはあらかじめ溶融条件下でブレンドして
おいてはならない。というのは、そうすると、衝撃強さ
のような性質が大きく損われる可能性があるからであ
る。
【0065】適したブレンド法には溶液混和法がある
が、このような方法は、ポリエステルがほとんどの常用
溶媒に溶けないことからポリエステルに対する適用性に
限界がある。このため、そして商業的ポリマ―加工設備
では溶融混和装置が入手容易であるため、溶融混和法が
一般に好ましい。従来の溶融混和法とそのための装置が
使用できる。当業者は、樹脂状成分を(特に混練によっ
て)緊密に混和することができる混和法と装置に通じて
いるであろう。例を挙げると、ディスク‐パックプロセ
ッサ―および各種タイプの押出装置がある。この後者の
例としては、連続ミキサ―、単軸式混練エクストル―ダ
―、前方に段のついた配合機、円筒形ブッシュおよび左
回転式スクリュ―エレメントを含むスクリュ―を有し反
対方向に回転する噛合いのない二軸式エクストル―ダ
―、同一方向に回転する噛合い形二軸式エクストル―ダ
―、ならびに、少なくとも1個、好ましくは少なくとも
2個のセクションの混練ブロックエレメントを含むスク
リュ―をもったエクストル―ダ―がある。溶融混和温度
は一般に約100〜325℃の範囲である。
【0066】以下の実施例で本発明を例示する。実施例8〜21 乾燥成分をトレッドミル上でタンブル混合した後、12
0〜270℃の範囲の温度で20mm二軸式エクストル―
ダ―から押出すことによってブレンドを製造した。この
とき特に断わらない限り真空脱気をした。押出された材
料を水中で冷却し、ペレット化し、110℃で3時間乾
燥させ、試験棒に成形した。これらの試験棒のノッチ付
アイゾット衝撃強さをASTMのD256法に従って評
価した。
【0067】使用した成分は次の通り。 成分Aー25℃のクロロホルム中での固有粘度が0.
41dl/gであるポリ(2,6‐ジメチル‐1,4‐フ
ェニレンエ―テル)。 成分Bーゲルパ―ミエ―ションクロマトグラフィ―で
測定した数平均分枝凌駕約50,000であるポリ(ブ
チレンテレフタレ―ト)。 成分Cー重量平均分子量約29,000のポリスチレ
ン末端ブロックと重量平均分子量116,000の水素
化ブタジエン中央ブロックとを有する市販のトリブロッ
クコポリマ―。 成分Dー実施例5〜7の生成物。
【0068】結果を、3種の対照と比較して下記表に示
す。 成分 A 成分 B 成分C 成分 D 衝撃強さ 実施例 部 部 部 種 類 部 ジュ―ル/m 8 20 56 14 実施例5 10 753 9* 20 56 14 実施例5 10 694 10 20.7 57.8 14 実施例5 7.5 552*** 11 25 56 14 実施例5 5 111 12 21 60 14 実施例5 5 96 13 25 60 10 実施例5 5 69 14 30 55 10 実施例5 5 61 15 32 55 10 実施例5 3 41 16 20 56 14 実施例6 10 732 17 20.7 57.8 14 実施例6 7.5 716 18 21.3 59.7 14 実施例6 5 748 19 21.8 61.2 14 実施例6 3 61 20 20.7 57.8 14 実施例7 7.5 678 21 21.3 59.7 14 実施例7 5 182 対照A 23 63 14 −− 0 18 対照B 24 67 0 実施例6 9 14 対照C 20 56 14 ** 10 13* 真空脱気なし。
【0069】** ホモポリスチレン。*** 平均値。 この表の結果からいくつかの結論を引出すことができ
る。最初に、本発明の組成物はすべて延性であり、脆性
であった対照組成物よりかなり高い衝撃強さをもってい
た。第二に、実施例8と9の比較によって示されるよう
に、真空脱気は必須ではない。第三に、上に挙げた生成
物の比較によって示されるように、約2.5モル%のオ
ルトエステル基を含有する実施例6のオルトエステルコ
ポリマ―からは、特に広い範囲の成分Dの割合に亙って
高い衝撃強さをもつ組成物が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 71/12 LQP 9167−4J

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)少なくとも1種のポリフェニレン
    エ―テル、またはこれと少なくとも1種のアルケニル芳
    香族化合物のポリマ―とのブレンド、 (B)少なくとも1種のポリ(アルキレンジカルボキシ
    レ―ト)、 (C)ポリフェニレンエ―テルと相溶性のある少なくと
    も1種の耐衝撃性改良剤、および (D)成分Aと成分Bを相溶化するのに有効な量の、少
    なくとも1種のアルケニル芳香族化合物から誘導された
    構造単位と式 【化1】 [式中、R1 は、C1-10の第一級もしくは第二級のアル
    キルもしくはアラルキルまたはC6-10の芳香族基である
    か、またはC* と共に第二の5員環または6員環を形成
    するアルキレン基であり、R2 はC1-10の第一級もしく
    は第二級のアルキルもしくはアラルキルまたはC6-10
    芳香族基であるか、あるいはR1 とR2 はこれらを連結
    している原子と共に5員環、6員環または7員環を形成
    しており、R3 は水素またはC1-4 の第一級もしくは第
    二級のアルキルであり、R4 は非置換または置換された
    1-6 アルキレン基またはC6-10アリ―レン基であり、
    5は水素またはメチルであり、R6 は水素、C1-6
    アルキル基またはC6-10の芳香族基であり、Xは実質的
    に不活性な連結基であり、mは0または1であり、nは
    1から2−mまでであり、pは0または1であり、xは
    1 とC* が環を形成しているときは0であり、他の場
    合は1である]の構造単位とからなるコポリマ―を含む
    樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 成分Aがポリ(2,6‐ジメチル‐1,
    4‐フェニレンエ―テル)である、請求項1記載の組成
    物。
  3. 【請求項3】 成分Bがポリ(エチレンテレフタレ―
    ト)またはポリ(ブチレンテレフタレ―ト)である、請
    求項2記載の組成物。
  4. 【請求項4】 成分Cが、スチレンから誘導された末端
    ブロックと、イソプレンおよびブタジエンの少なくとも
    1種から誘導された中央ブロックとからなるトリブロッ
    クコポリマ―である、請求項3記載の組成物。
  5. 【請求項5】 成分Cの中央ブロック中の脂肪族不飽和
    が選択的水素化によって減少させられている、請求項4
    記載の組成物。
  6. 【請求項6】 成分Bがポリ(ブチレンテレフタレ―
    ト)である、請求項5記載の組成物。
  7. 【請求項7】 成分Dがランダムコポリマ―である、請
    求項3記載の組成物。
  8. 【請求項8】 R1 およびR2 の各々がアルキル基また
    は芳香族基であり、xが1である、請求項7記載の組成
    物。
  9. 【請求項9】 mが0であり、nが1である、請求項8
    記載の組成物。
  10. 【請求項10】 R3 とR6 がそれぞれ水素である、請
    求項9記載の組成物。
  11. 【請求項11】 pが1であり、R4 がメチレンであ
    る、請求項10記載の組成物。
  12. 【請求項12】 R2 がメチルまたはフェニルである、
    請求項11記載の組成物。
  13. 【請求項13】 成分D中のアルケニル芳香族化合物単
    位がスチレン単位である、請求項12記載の組成物。
  14. 【請求項14】 Xが 【化2】 である、請求項13記載の組成物。
  15. 【請求項15】 R5 が水素である、請求項14記載の
    組成物。
  16. 【請求項16】 R5 がメチルである、請求項15記載
    の組成物。
  17. 【請求項17】 Xが 【化3】 である、請求項13記載の組成物。
  18. 【請求項18】 成分D中の式Iの単位の割合が約2〜
    4モル%の範囲である、請求項13記載の組成物。
  19. 【請求項19】 成分の割合が、成分Aが約15〜35
    重量%、成分Bが約50〜70重量%、成分Cが約10
    〜15重量%、成分Dが約3〜10重量%となってい
    る、請求項18記載の組成物。
  20. 【請求項20】 成分D中の式Iの単位の割合が約2.
    3〜4.0モル%の範囲である、請求項19記載の組成
    物。
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