JPH05502470A - 透明性及び衝撃強さを改良したポリエステル／ポリカーボネートブレンド - Google Patents

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】 透明性及び衝撃強さを改良したポリエステル／ボリカーボネートブレンド 技術分野 本発明は、透明性（ｃｌａｒｉｔｙ）及び衝撃強さを改良したポリエステル／ポ リカーボネートブレンドに関する。これらのブレンドはポリエステル及びポリカ ーボネートのエステル交換生成物を含む。

発明の背景 ポリカーボネートは透明性、高い靭性、そして、ある場合には、良好な耐熱性を 必要とする部品に有用なエンジニアプラスチックである。しかしながら、ポリカ ーボネートは、いくつかの重大な欠陥、とりわけ、不良な耐薬品性及び耐応力亀 裂性、γ線による滅菌に対する不良な抵抗性、ならびに不良な加工性を有してい る。これらの特性を改良する１つの方法は、ポリカーボネートと別の樹脂とをブ レンドすることにあり、そのような樹脂の有用なものは熱可塑性ポリエステルで ある。本発明は、公知のポリエステル／ポリカーボネートブレンドに比べて驚異 的に良好な低温靭性を有する、ポリ（ｌ、４−シクロヘキシレンジメチレンテレ フタレート）（以下、「ポリエステルＣ」と称することもある）、ビスフェノー ルＡポリカーボネート及びこのポリエステルとポリカーボネートとのコポリマー からなるブレンドに関するものである。さらに、ポリカーボネートの加工性、耐 薬品性及び耐放射線性も改良された。

リサーチディスクロージャー（Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅ）２２ ９２１．１９８３年５月は、テレフタル酸及び１，４−シクロヘキサンジメタン ポールとエチレングリコールとの混合物を基剤とするコポリエステルとポリカー ボネートとのブレンドに関するものである。同様なブレンドは米国特許第４．７ ８６，６９２号に開示されている。ポリカーボネートと別の群のコポリエステル 、テレフタル酸とイソフタル酸との混合物と１．４−シクロヘキサンジメタツー ルを基剤とするものとのブレンドが米国特許第４，１８８，３１４号及び同第４ ，３９１，９５４号に開示されている。英国特許明細書第１，５９９，２３０号 （１９８０年１月１６日発行）はポリカーボネートと１゜４−シクロヘキサンジ メタツール及びヘキサカルボサイリックジカルボン酸のポリエステルとのブレン ドを開示している。

Ｍｏｈｎらは１．４−シクロヘキサンジメタツール及びテレフタル酸またはテレ フタル酸／イソフタル酸混合物を基剤とするポリエステルとポリカーボネートと のブレンドの熱的性質について報告しくＪ工Ｊ！且」−Ｌ２Ｊ二１ユ」−里工」 阻工」−２２３，５７５（１９７９））、これらの２つの系の間には極くわずか しか挙動の差がなく、且つこれらの結果は予期されないものではなかったと結論 した。

ポリエステルＣとポリカーボネートのブレンドの最初の公知ノＩｊＡ　示ハ、Ｍ ｏｈｎらによる（丈−人ＬＬ上、ヱ土士上ニーＳｃｉ、、２３，５７５　（１９ ７９））、彼らの研究は、ポリカーボネーＩ・と、１．４−シクロヘキサンジメ タツール及びテレフタル酸またはテレフタル酸／イソフタル酸混合物のポリエス テルとの溶融混合の間には化学反応が起こらないことを示唆した。従って、本発 明者らが、化学反応、即ちエステル交換が実際に起こることならびにブレンドの いくつかの物理的性質が改良されることを見い出したのぽ全（意外なことである 。

Ｍｏ　ｈｎらはさらに、使用する２種のポリエステルが化学的に類似しているの で、それらの各々の配合から生じるブレンド特性において観察される類似は予期 されないものではないと結論した。

英国特許明細書第１，５９９，２３０号においては、ポリカーボネートと、１． ４−シクロヘキサンジメタツール及びヘキサカルボサイクリックジカルボン酸の ポリエステルとのブレンドが開示されている。彼らはまた、特許請求されるポリ エステル／ポリカーボネートブレンドに有意差がないことを報告した。さらに、 コポリマー付加物のブレンドへの添加またはコポリマー付加物のその場での形成 を暗示することは何ら報告されていない。

本発明はポリエステルＣ１ビスフェノールＡ、ポリカーボネート、ならびにポリ エステルＣとポリカーボネートとのコポリマーを含んでなる新規な熱可塑性組成 物である。それらの未改質の形態において、本発明のブレンドは透明である。

このことは、それらの優れた衝撃強さと共に、本発明のポリマーブレンドを眼科 用及び安全遮蔽用に有用なものとする。

別の用途としては、医療用部品、家庭電気器具部品及び外被が挙げられる。

発浬μｌ【豆 本発明によれば、 （ａ）芳香族ポリカーボネー）１０〜９０重量％、（ｂ）テレフタル酸及び１， ４−シクロヘキサンジメタツールからの反復単位から本質的になるポリエステル １０〜９０重量％、 （ｃ）（ａ）と（ｂ）との共重合反応生成物１〜５０重量％、（（ａ）、（ｂ） 及び（Ｃ）の合計は１００％である）、好ましくは１〜２０重量％ の相溶性ブレンドを含んでなる透明な熱可塑性成形用組成物が提供される。

このポリカーボネートは４，４′−イソプロピリデンジフェノール（ビスフェノ ールＡ）のポリカーボネートからなる。

ポリカーボネートのｒ、ｖ、は０．３〜１．２である。このブレンドのポリカー ボネート部分は、公知の、メルト溶液または界面重合法によって製造される。

多くのこのようなポリカーボネートは市販されており、通常は、ビスフェノール Ａとホスゲン、ジブチルカーボネート、ジフェニルカーボネートなどとを反応さ せることによって製造される。

本発明の成形用組成物のポリエステル部分は公知の常用の重縮合法によって製造 される。たとえば、錫またはチタンのような常用の触媒は一般にポリマーの１０ 〜１５０　ｐｐｍの量で使用される。これらの触媒はポリマー中に残存する。ポ リエステル、ポリ　（１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート）は ジカルボン酸成分及びグリコール成分からの反復単位を含む。ジカルボン酸成分 （合計１００モル）は本質的にテレフタル酸からなり、グリコール成分（合計１ ００モル％）は本質的に１．４−シクロヘキサンジメタツールからなる。

ポリエステルは、酸とグリコールとの直接縮合またはジメチルテレフタレートの ような低級アルキルエステルを用いたエステル交換によって製造できる。ポリエ ステルの必須成分、たとえば、テレフタル酸またはジメチルテレフタレート及び １□　４−シクロヘキサンジメタツールは市販されている。

前記ポリエステルは０．４〜１．２のＩ、Ｖ、（インヘレント粘度）を有すべき である。

ポリカーボネート及びポリエステルのコポリマー反応生成物は１、テレフタル酸 （ＴＰＡ、）、ポリカーボネート（ＰＣ）または１，４−シクロヘキサンジメタ ツール（ＣＨＤＭ）の任意の組合わせにエーテルｃ−ｏ−〕またはカーボネー１ 〜〔−０ＣＯ２−〕単位によって結合したＴＰＡ、ＰＣまたはＣＦ（ＤＭ反復単 位の任意の組合せとすることができる。

反−Ｊし」［−位 エステル交換反応は以下のように示すことができる：ＣＨＤＭ　−０ＣＯ２−Ｃ ＨＤＭ 発生する各エステル交換反応に関しては、ポリマー鎖中の新しい単位が、反応式 によって明示されるようにして形成される。ポリエステルの形成に使用される残 留触媒はエステル交換のための触媒として作用する。エステル交換プロセスが進 行するに従って前に論じた任意の組合せ中でポリマー鎖に沿ってさらにまた、こ れらの同一の生成物がランダムに形成される。エステル交換反応生成物には多数 の、反復単位の可能な組合せがあることは明白である。

エステル交換反応（すなわち、エステル交換度）は常用の核磁気共鳴（Ｎ　Ｍ　 Ｒ）法によって監視できる。この分析法を用いることによって、エステル交換法 によって形成される単位の平均数をめることができる。

種々のＮＭＲ分光分析法が、エステル交換の量を測定するために公知である。そ の中に、以下の論文がある：Ｅ、Ｖ、Ｇｏｕｉｎｌｏｃｋ、Ｒ，Ａ、Ｗｏｌｆｅ 、Ｊ。

Ｃ，Ｒｏｓｅｎｆｅｌｄ、Ｊ、Ａ　１．Ｐｏｌ　ｍ。

Ｓｃｉ　、２０，９４９〜９５Ｂ、（１９７６）Ｊ、Ｄｅｖａｕｘら、Ｊ　Ｐｏ ｌ　ｍ、Ｓｉ：ｉ、、Ｐｏ１）’ｍ、Ｐｈ１ｓ、Ｅｄ、２０．１８８１〜１８９ ４゜ポリエステル及びポリカーボネートのエステル交換は、それらを２９０〜３ ２５°Ｃにおいて目的のエステル交換反応生成物を得るのに充分な時間、一般に １〜１０分間、混合することによって実施できる。もちろん、反応時間は温度、 残留触媒レベル及び反応体のインヘレント粘度に依存することはいうまでもない 。

ブレンドは、成分を、たとえば、−軸または二軸スクリュー押出機中で溶融配合 することによって製造できる。コポリマー成分は、いずれもブレンドとは別個に 溶融状態において製造し、次いで、続いてポリエステル／ポリカーボネートプレ ミックスに加えてからブレンドするか、または現場で活性残留ポリエステル重合 触媒の存在下において加工条件への所定の充分な暴露を行う。溶融温度は代表的 には２９５〜３１５　”Ｃの範囲にあり；それらは３２５°Ｃを超えないことが 望ましい。本発明のコポリマー成分は、固相エステル−カーボネート交換反応の ような他の方法によって製造し、続いてポリエステル／ポリカーボネートプレミ ックスに加えてからブレンドすることもできることはいうまでもない。ブレンド の組成の範囲はポリエステルＣ１０〜９０重量％及びコポリマー成分１〜５０重 量％であり、残りの組成はポリカーボネートからなる。好ましい組成範囲はポリ エステル０　４０〜６０重量％及びポリエステルＣ／ポリカーボネートコポリマ ー成分１〜２０重量％である。本発明の組成物は、また、他の添加剤、たとえば 、耐衝撃性改良剤、着色剤、安定剤、加工助剤、難燃剤、充填剤などを含むこと もできる。

本発明の一層の理解のために、以下の例を示す。

皿上ユ且皿と ポリカーボネートとポリエステルＡ（テレフタル酸１００モル％、１．４−シク ロヘキサンジメタツール７０〜８５モル％及びエチレングリコール３０〜１５モ ル％から反復単位を有するコポリエステル）との５０１５０ブレンド（Ｉ、Ｖ。

＝０．７５）を調製する。その性質を表１に示す。

■１Ａ対皿と メルロン（Ｍｅ　ｒ　１　ｏ　ｎ）　Ｍ４０ポリカーボネートとポリエステルＢ （１，４−シクロヘキサンジメタツール１００モル％と、テレフタル酸８５モル ％とイソフタル酸１５モル％との混合物からの反復単位を有するコポリエステル ）から同様なブレンドを調製する。その性質も表１に示す。

飢 ポリカーボネートとポリエステルＣとの、２つの５０／、５０ブレンドを同様に して調製する。ポリカーボネート５０％、ポリエステルＣ４９，７５％及び安定 剤０．２５％がらなるブレンドも調製した。安定剤は溶融安定剤として常用され るジステアリルペンタエリトリトールジホスファイト化合物であり、ポリエステ ルＣ中の残留触媒の活性を低減させるように作用する。全てのブレンドは前述し たようにして調製し、必要なエステル交換反応が所定の加工温度において起こる のに充分な滞留時間を考慮する。表２に示したように、５０１５０ポリエステル Ｃ／ポリカーボネートプレミツクスは溶融加工の間にエステル交換反応を受け、 ＮＭＲ分光分析法によって測定されるように各々、７及び１４重量％のポリエス テルＣ／ポリカーボネートコポリマー成分をその場形成する。

同様な加工条件において、安定剤を含むブレンドは同様に、コポリマー成分を含 まないことが示される。例１．２及び３において調製された全てのブレンドは２ ３°Ｃにおいて高いノツチ付きアイゾツト衝撃強さを示すが、意外なことに、少 なくとも若干のコポリマーフラクションを含むポリエステルＣ／ポリカーボネー トブレンドのみに対してはＯ”Ｃにおける値が依然として高い。

開工 表３のブレンドはポリエステルＣ（１，Ｖ、＝０．７７）及びポリカーボネート から調製し、全組成範囲にわたって低温（０°Ｃ）におけるノツチ付きアイゾツ ト衝撃強さの予期されないほど高い値が得られることを証明する。さらに、これ らの組成物は他の特性（モジュラス、引張強さ、及び加熱撓み温度）の有用なバ ランスを有する。

表−１ 降伏点引張強さ、ｐｓｉ　０１Ｐａ）　７７００　８１００（５３）　（５５， ８） 破断点引張強さ、ｐｓｉ　（ＭＰａ）　７０４０　７５００（４８，５）　（５ １，７） 破断点伸び、（％）　９８　１１５ 曲げ弾性率、ｐｓｉ　（ＭＰａ）　３０４，０００　３１３，０００曲げ強さ、 ｐｓｔ　（ＭＰａ）　１２．７００　１３．２００（８７，５）　（９１） 加熱撓み温度、（’Ｃ）　１０５　１０６本明細書中で使用するインヘレント粘 度（１，Ｖ、）はフェノール６０重量％及びテトラクロロエタン４０重量％から なる溶媒１００ｍＬ当りポリマー０．５０ｇを用いて２５°Ｃにおいて測定する 。

本明細書中では以下の試験を使用する：曲げ弾性率：ＡＳＴＭ−Ｄ７９０ 曲げ強さ　：ＡＳＴＭ−Ｄ７９０ 引張強さ　：ＡＳＴＭ−Ｄ６３Ｂ 伸　び　：　ＡＳＴＭ−Ｄ６３８ アイゾツト衝撃強さ：ＡＳＴＭ−Ｄ２５６加熱撓み温度　：ＡＳＴＭ−Ｄ６４８ 特に断わらない限り、全ての部、百分率、比などは重量基準である。

本発明を特にその好ましい実施態様に関して詳述したが、本発明の精神及び範囲 内で変更及び修正が行えることはいうまでもない。

ニー−」Ｌ−−１ 芳香族ポリカーボネート、テレフタル酸と１，４−シクロヘキサンジメタツール とのポリエステルならびに前記ポリカーボネートとポリエステルとのコポリマー エステル交換生成物を含んでなる透明な熱可塑性成形用組成物が開示される。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成４年６月Ｓ日

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．（ａ）芳香族ポリカーボネート１０〜９０重量％、（ｂ）テレフタル酸及び １，４−シクロヘキサンジメタノールからの反復単位から本質的になるポリエス テル１０〜９０重量％ならびに （ｃ）（ａ）と（ｂ）との共重合反応生成物１〜５０重量％（（（ａ），（ｂ） 及び（ｃ）の合計は１００％である） を含むことを特徴とし、（ａ），（ｂ）及び（ｃ）のみからなる場合には透明で ある熱可塑性成形用組成物。
2. ２．ポリカーボネートのＩ．Ｖ．が０．３〜１．２であり、且つポリエステルの Ｉ．Ｖ．が０．４〜１．２である請求の範囲第１項に係る成形用組成物。
3. ３．ポリカーボネート４０〜６０重量％、ポリエステル４０〜６０重量％及び前 記コポリマー１〜２０重量％を含んでなり、該ポリカーボネート、ポリエステル 及びコポリマーの合計が１００％である請求の範囲第１項に係る成形用組成物。
4. ４．前記ポリエステル及びポリカーボネートが、２９０〜３２５℃の温度におい て混合することによって反応させられる請求の範囲第１項に係る成形用組成物。
5. ５．テレフタル酸及び１，４−シクロヘキサンジメタノールからの反復単位から 本質的になるポリエステル１０〜９０重量％ならびに芳香族ポリカーボネート９ ０〜１０重量％を、ポリエステル部分の１〜５０％がポリカーボネート部分と化 学的に反応する程度までエステル交換反応が起こるような反応条件下において混 合することによって製造されることを特徴とする熱可塑性成形用組成物。