JPH05506475A - 高メルトフローのポリエーテルイミドホモポリマーを含むポリエーテルイミドシロキサン共重合体組成物 - Google Patents

高メルトフローのポリエーテルイミドホモポリマーを含むポリエーテルイミドシロキサン共重合体組成物

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JPH05506475A JP91514765A JP51476591A JPH05506475A JP H05506475 A JPH05506475 A JP H05506475A JP 91514765 A JP91514765 A JP 91514765A JP 51476591 A JP51476591 A JP 51476591A JP H05506475 A JPH05506475 A JP H05506475A
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ダーフィ,ジュニア,ノーマン・ユージン
ロック,ジョン・アンドリュー
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ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ
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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】 高メルトフローのポリエーテルイミドホモポリマーを含むポリエーテルイミドシ ロキサン共重合体組成物本発明は、ポリエーテルイミドホモポリマーシロキサン ポリエーテルイミド共重合体配合物に関し、更に詳細には、少量の高メルトフロ ーポリエーテルイミドホモポリマーを含むシロキサンポリエーテルイミド組成物 に関する。
関連技術の説明 耐燃性ポリエーテルイミドホモポリマー/シロキサンポリエーテルイミド共重合 体配合物は、&bleらによる1987年9月4日出願の米国特許出願番号第0 92.940号に対応するEP第307670号、及び、1986年11月3日 出願の米国特許出願番号第925.916号に対応するEP第266595号に 発表されている。Maleらの米国特許出願番号第092.940号は、(i) ポリエーテルイミドと、(iilシロキサンポリエーテルイミド共重合体および ペルフルオロカーボンとを含んで成る配合物を開示しており、シロキサンポリエ ーテルイミド共重合体は衝撃強さを増強する濃度、例えば当該配合物の約2乃至 約90重量%で使用され、ペルフルオロカーボンポリマーは難燃化量、典型的に は当該ポリマー配合物の約02重量%乃至20重量%で使用されることを開示し ている。1988年5月11日公告のEP第266915号および1986年1 1月3日出願の米国特許出願番号第925.916号は、(1)ポリエーテルイ ミド及び(11)衝撃強さを増強する濃度、例えば当該配合物の約2乃至約90 重量%のシロキサンポリエーテルイミド共重合体を含んで成る配合物を開示して いる。上述文献はポリエーテルイミド組成物の衝撃強さを改善することを開示し ているが、シロキサン−ポリエーテルイミド共重合体組成物の衝撃強さ及び引張 り伸びを改善する必要がある。
したがって、本発明の一つの課題は、改善された衝撃強さ及び引張り伸び水準を 示すシロキサン−ポリエーテルイミド組成物を提供することである。
発明の要約 本発明は、当該組成物の衝撃強さ及び引張り伸びを改善する為に少量の高メルト フローポリエーテルイミドホモポリマーを含む、ポリエーテルイミド−シロキサ ン共重合体組成物を包含するものである。この組成物は、成型品、ワイヤの皮膜 、押出し部品を製造する為の成型樹脂として有用である。
発明の詳細な説明 当該ポリエーテルイミド樹脂は、650’ Fの温度に於て6700グラムの重 量を使用し修正されたASTM D1238での測定によると、好適には少なく とも15g/10分、更に好適には15乃至80g/lo分、最適には20乃至 6(Ig/10分なる比較的高いメルトフローを有すると好適である。この高メ ルトフローポリエーテルイミド樹脂が当該配合物のノツチ付きアイジツト衝撃お よび引張り伸びの値を改善する。
本発明の配合物中に使用されるシロキサンポリエーテルイミド共重合体は、ポリ エーテルイミドに用いられるのと同様の方法で、但し有機ジアミン反応物の一部 または全てを次式のアミン末端オルガノシロキサン式に置き換えて、調製され得 る。上式中、n及びmは独立に1乃至約1fl、好適には1乃至約5、最適には 約3の整数であり、gは1乃至約40、好適には約5乃至約25、最適には8乃 至12の整数である。
本発明の組成物中に使用されるシロキサンポリエーテルイミド共重合体は、まず 、酸無水物末端オリゴマーを形成する為に弐Xl+の有機ジアミンを過剰のビス (エーテル−酸無水物)と反応させ、その後、式Iのアミン末端オルガノシロキ サ=7を反応させることで合成される、後期添加(1ate addifion l シロキサンポリエーテルイミド共重合体と称されるものとする。
このシロキサンポリエーテルイミド共重合体のジアミン成分は、約20乃至50 モル%の式Iのアミン末端オルガノシロキサン、及び、約50乃至80モル%の 式Il+の有機ジアミンを含むのが通例である。好適な共重合体では、該ジアミ ン成分は、約25乃至約40モル%、最適には約35乃至40モル%のアミン末 端オルガノシロキサンを含む。
本発明の配合物の調製に使用されるポリエーテルイミドは、次式の反復群成 を含む。上式中、“a”は1より大きな整数、例えば1o乃至10.000或い はそれ以上であり、Tは一〇−或いは次式%式%() なる群である。上式中、−〇−或いは一〇−2−0−なる群の二価の結合は、3 .3′位、3.4′位、4,3′位、或いは、4,4′位にあり、Zは(A)式 及び、(81次の一般式 なる二価の有機基から成る種の一要素である。上式中、Xは次式 なる二価の基から成る群より選択される一要素であり、上式中、yは1乃至約5 の整数である。Rは(り6乃至約20個の炭素原子を有する芳香族炭化水素基お よびその〕10ゲン化誘導体、(b)2乃至約20個の炭素原子を有するアルキ レン基および3乃至約2041の炭素原子を有するシクロアルキレン基、及び、 (cl 次の一般式 なる二価の基から成る群より選択される二価の有機基である。上式中、Qは、式 から成る群より選択される一要素であり、Xは1乃至約5の整数である。
一つの実施例では、当該ポリエーテルイミドは、上述のエーテルイミド単位に加 えて更に次式のポリイミド反復単位式 を含む共重合体であり得る。上式中、Rは上記で定義された基であり、Mは、式 から成る群より選択される。上式中、Bは−S−或いは式−C−である。これら のポリエーテルイミド共重合体およびその調製法は、Willn−寥らによる米 国特許第3.983.093号に記載されており、該特許は参照により本願中に 取り入れられる。
これらのポリエーテルイミドは次式の芳香族ビス(エーテル−酸無水物)式 と次式の有機ジアミン式 H2N−R−NH2(XII) との反応を含め、当業者に公知のあらゆる方法により調製され得る。上式中、T 及びRは上述と同様に定義される。
式XIのビス(エーテル−酸無水物)は、例えば、1.3−ビス(2,3−ジカ ルボキシフェノキシ)ベンゼン−酸二無水物、 1.4−ビス(2,3−ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン−酸二無水物、 1.3−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン−酸二無水物、及び 、 1.4−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン−酸二無水物、 4.4′−ビス(無水フタル酸)エーテル、を含む。
式x1に含まれる芳香族ビス(エーテル−酸無水物)の好適な種は、以下の式X 1ll、XIV、 XVの化合物、式及び、これらの混合物を含む。上式中、Y は、式から成る群より選択される。
弐Xll+の芳香族ビス(エーテル−酸無水物)は、例えば、2.2−ビス(4 −(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル)プロパン−酸二無水物(BP ADA)、4.4′−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルエー テル−酸二無水物、 4.4/−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド−酸 二無水物、 4.4′−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ベンゾフェノン−酸二無水 物、 4.4′−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルホン−酸二 無水物、及び、これらの混合物を含む。
弐XIVの芳香族ビス(エーテル−酸無水物)は、例えば、2.2−ビス(4− (2,3−ジカルボキシフェノキシ)フェニル)プロパン−酸二無水物、 4.4′−ビス(2,3−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルエーテル−酸二 無水物、 4.4′−ビス(2,3〜ジカルボキシフエノキシ)ジフェニルスルフィド−酸 二無水物、 4.4′−ビス(2,3〜ジカルボキシフエノキシ)ベンゾフェノン−酸二無水 物、 4.4′−ビス(2,3−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルホン−酸二 無水物、及び、これらの混合物を含む。
式xvの芳香族ビス(エーテル−酸無水物)は、例えば、4−(2,3−ジカル ボキシフェノキシ)−4’ −(3゜4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニル −2,2−プロパン−酸二無水物、 4−(2,3−ジカルボキシフェノキシ−4’ −(3゜4−ジカルボキシフェ ノキシ)ジフェニルエーテル−酸二無水物、 4−(2,3−ジカルボキシフェノキシ) −4’ −(3゜4−ジカルボキシ フェノキシ)ジフェニルスルフィド−酸二無水物、 4−(2,3−ジカルボキシフェノキシ)−4’ −(3゜4−ジカルボキシフ ェノキシ)ベンゾフェノン−酸二無水物、 4−(2,3−ジカルボキシフェノキシ)−4’ −(3゜4−ジカルボキシフ ェノキシ)ジフェニルスルホン−酸二無水物、及び、これらの混合物であり得る 。
ポリエーテルイミド/ポリイミド共重合体が使用される際には、ピロメリト酸無 水物等の酸二無水物がビス(エーテル−酸無水物)(!:共に使用される。
式X1の芳香族ビス(エーテル−酸無水物)の数種が米国特許第3.972.9 02号(Dx+rel Heath及びIoseph Width)に示されて いる。そこに記載された如く、ビス(エーテル−酸無水物)は、ニトロ置換フェ ニルジニトリルと二価フェノール化合物の金属塩との極性非プロトン性溶媒の存 在下での反応生成物を、加水分解に引き続き脱水することで調製され得る。
上述の式XIに含まれるその他の芳香族ビス(エーテル−酸無水物)についても 、Koton、 M、M、 、ドIuinski、F、S、 。
Be+tonov、 1M、1、及び、Rudakov、 A、P、(ソ連科学 アヵデミー[Ac5dety ol 5ctence、 U、S、S、R,]、 ヘテロ有機化合物学会(Institute at He1eroorlsni c Compnnds))による1967年5月3日出願、1969年11月l 1日付のソ連特許第257,01a号、及び、MM、にofoII、 F、S、  FIo+1m5kiによる[有機化学雑誌(Xh、 OtH,Khin、 I J第4巻、第5号、第774頁(1968年)に発表されている。
式II+の有機ジアミンは、例えば、 m−フ二二レンジアミン(MPD)、 p−フ二二レンジアミン、 4.4′ −ジアミノジフェニルプロパン、4.4′−ジアミノジフェニルメタ ン(慣用名、4.4′ −メチレンジアニリン)、 4.4′−ジアミノジフェニルスルフィド、4.4′ −ジアミノジフェニルス ルホン、4.4′−ジアミノジフェニルエーテル(慣J’M名、4゜4′ −オ キシジアニリン)、 1.5−ジアミノナフタレン、 3.3−ジメチルベンジジン、 3.3−ジメトキシベンジジン、 2.4−ビス(ベーターアミノ−t−ブチル)トルエン、ビス(p−ベーターア ミノ−t−ブチルフェニル)エーテル、 ビス(p〜ベーターメチル−〇−アミノフェニル)ベンゼン、 1.3−ジアミノ−4−イソプロピルベンゼン、1.2−ビス(3−アミノプロ ポキシ)エタン、ベンジジン、 m−キシレンジアミン、 2.4−ジアミノトルエン、 2.6−ジアミノトルエン、 ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、3−メチルへブタメチレンジアミン 、 4.4−ジメチルへブタメチレンジアミン、2.11−ドデカンジアミン、 2.2−ジメチルプロピレンジアミン、オクタメチレンジアミン、 3−メトキシヘキサメチレンジアミン、2.5−ジメチルへキサメチレンジアミ ン、2.5−ジメチルへブタメチレンジアミン、3−メチルへブタメチレンジア ミン、 5−メチルノナメチレンジアミン、 1.4−シクロヘキサンジアミン、 1.12−オクタデカンジアミン、 ビス(3−アミノプロピル)スルフィド、N−メチル−ビス(3−アミノプロピ ル)アミン、ヘキサメチレンジアミン、 ヘプタメチレンジアミン、 ノナメチレンジアミン、 デカメチレンジアミン、及び、斯かるジアミンの混合物を含む。
本発明の配合物中に使用されるポリエーテルイミド及びシロキサンポリエーテル イミド共重合体は何れもポリエーテルイミドの調製に習用されるあらゆる手法に より調製され得る。現時点での好適な調製法は米国特許第4.417.044号 に記載されており、該特許は参照により本願中に取り入れられる。
ポリエーテルイミド樹脂をポリエーテルイミド−シロキサン共重合体と共に本発 明による量に於て配合すると、ポリエーテルイミド−シロキサン共重合体を主成 分とす乍らポリエーテルイミド−シロキサン共重合体あるいはポリエーテルイミ ド樹脂何れを単独とした場合よりも改善された幾つかの特性を示す配合物が得ら れる。
当該配合物は、ポリマー成分に加え、充填剤、添加物、強化剤、顔料等の他の材 料をも含み得る。これらの配合物は非常に低い易燃性を示す。
本発明の配合物に於ては、ポリエーテルイミド樹脂は当該組成物の衝撃強さ及び 引張り伸びを増強する少量が使用される。ポリエーテルイミドホモポリマーの斯 かる濃度は、当該組成物の総重量を基準として1乃至10重量%、更に好適には 25乃至75重量%、最適には5乃至75重量%に亙り得る。またポリエーテル イミド−シロキサン共重合体は、好適には当該組成物の99,0乃至90重量% 、更に好適には97.5乃至925重量%、最適には当該組成物の92゜5乃至 95重量%の水準で存在する。
以下の実施例は、本発明を例証はするが限定するものではない。
以下の実施例は、本発明を例証はするがその範囲を限定するものではない。
実施例A、B、C,D、Eは比較実施例である。実施例Aは100重量%のポリ エーテルイミドシロキサン共重合体であり、実施例Bは100重量%のポリエー テルイミドである。実施例1.2.3.4.5.6は、比較的高いメルトフロー のポリエーテルイミドを少量と、後期添加ポリエーテルイミドシロキサンを比較 的多量に配合することにより得られた、向上した諸特性を例証する。
表1では以下の省略記号が用いられた。
LA PEI/Siは、BPADA、MPD、及び、弐(1)のアミン末端オル ガノシロキサンでg=9、n=3、m=3のものを反応させることで合成された 、後期添加ポリエーテルイミドシロキサン共重合体である。上記のアミン末端オ ルガノシロキサン(ATO)は、アミン末端オルガノシロキサン及び有機ジアミ ンの合計モル数を基準として約40モルパーセントの水準で存在していた。使用 されたBPADAのモル数は、MPD及びATOの合計モル数と実質的に等しか った。
実施例1〜4に関し、PEIは、BPADA、MPDを反応させることで合成さ れ、約20g/H分のメルトフロー値を有するポリエーテルイミドである。
T S =ASTM D638に従い決定された、ポンド毎平方インチでの引張 り強さ。
T E =ASTIi 063gに従い決定された、%での引張り伸び。
FM=^STM l17Hに従い決定された、Mpgtでの曲げ弾性率。
NI=^S’llひ256に従い決定された、fl−Ib/inでのノツチ付き アイゾツト。
MI=343.3℃(650°F)の温度に於て6700グラムの重量を使用し 修正された^S丁M 0123gに従い決定された、2710分でのメルトイン デクス。
LAPEI/Si 100 97.5 95 92.5 911 −PH−2, 557,510100 7S 5500 5800 5800 5800 5900 15.200TE  47 67 65 82 72 60FM −205,204,211,22 1480FS l800 8300 84HHQQ 91θQ 22.Gtll l旧 3.9 5.+ 6.1 7.7 7.3 0.6上記のLA PEI/ Siは、まず、酸無水物末端オリゴマーを形成する為に過剰なりPA−酸二無水 物をメタフェニレンジアミンと反応させ、その後、後期添加ポリエーテルイミド シロキサンを形成する為にシリコーンジアミン(但しgは9)を上記と反応させ ることで合成された後期添加ポリエーテルイミドシロキサンである。上記のPE Iは、BPA−酸二無水物と、20g/10分のMlを有するメタフェニレンジ アミンとの反応生成物である。実施N3は最大の引張り伸び及びノツチ付きアイ ゾツト値を提供することに注目されたい。実施例B(16乃至20g/In分の メルトフロー)に関して表示された値は実際の値ではなく、実施例1〜4中で使 用されたPEI類に典型的な値である。
LA PEI/Si (重量%) 92.5 92.5 92.5PEI (重 量%) ?、5 7.5 7.5PEI Ml (g/If1分) 8.5 3 0 647S (psi) r6Q0 5900 59007E (%) 29  70 70 FM (kpgi) 211.7 213.6 217.2FS (psi)  8400 8500 8400)IDT(℃) 80 110 80 旧(II lb/in) 5.6 6.7 7上記のPEI/Siは、表1の後 期添加ポリエーテルイミドシロキサンであった。実施例C,5,6の各PErは 異なるメルトフロー値を有する。C,5,6の各ポリエーテルイミドは、MPD をBPADAと反応させることで合成される。
表 3 QBPH/Si (重量%) 100 92.5 0PEI (重量%) 0  7.5 10100PEI −3016〜20 TS (psi) 4100 4SOG Is、2007E(%) 40 29  60 FM (kpsi) 124J 135.3 480FS (psil 480 0 510022.(IOG+1DTf℃) 611 72 − 旧(lt Ib/in) 6.2 6.5 0.6実施例り、EのQBポリエー テルイミドシロキサンは、(i) シロキサンジアミン(g=9、n=3、m= 3)を実質的に等モルのBPA−酸二無水物と反応させ、(ii)メタフェニレ ンジアミンを実質的に等モルのBPA−酸二無水物と反応させ、その後、QB  PEI/Stを形成する為に、(D の生成物を(目)の生成物と反応させるこ とで合成された。E及びBのPEIは、BPADAとMPDとの反応生成物であ る。
要 約 書 若干量の高メルトフローのポリエーテルイミドホモポリマーを含むポリエーテル イミドシロキサン共重合体組成物が提供される。該組成物は向上した衝撃強さ及 び引張り伸びを示す。該組成物は、成型品の製造に有用である。
悶瞥膿審磐失 国際調査報告 us 9106100 S^ 50939

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.(a)(i)酸無水物末端オリゴマーを形成する為に芳香族ジアミンを過剰 なビス(エーテル−酸無水物)と反応させる段階と、 (ii)上記酸無水物末端オリゴマーをシロキサンジアミンと反応させる段階と 、 により調製されるポリエーテルイミド−シロキサン共重合体と、 (b)当該組成物の総重量を基準として1乃至10重量%の水準で存在する、引 張り伸びを改善する量の高メルトフローポリエーテルイミドホモポリマーと、を 含んで成る熱可塑性組成物。 2.前記ポリエーテルイミド樹脂は当該組成物の総重量を基準として2.5乃至 7.5重量%の量で存在する、請求項1の組成物。 3.前記ポリエーテルイミド樹脂は、650°Fの温度に於て6700グラムの 重量を使用し修正されたASTM D1238での測定によると少なくとも15 g/10分のメルトフロー値を有する、請求項2の組成物。 4.前記ポリエーテルイミド−シロキサン共重合体は当該組成物の総重量を基準 として92.5乃至97.5重量%の量で存在する、請求項3の組成物。 5.前記ポリエーテルイミドホモポリマーは次式の反復単位▲数式、化学式、表 等があります▼ から成り、上式中、Tは−O−或いは式−O−Z−O−なる群であって、−O− 或いは−O−Z−O−群なる二価の結合は、3,3′位、3,4′位、4,3′ 位、或いは、4,4′位にあり、Zは(A) ▲数式、化学式、表等があります▼,▲数式、化学式、表等があります▼,▲数 式、化学式、表等があります▼,▲数式、化学式、表等があります▼,▲数式、 化学式、表等があります▼,▲数式、化学式、表等があります▼,及び▲数式、 化学式、表等があります▼ 及び、(B)次の一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ なる二価の有機基から成る種の一要素であって、上式中、Xは次式 ▲数式、化学式、表等があります▼,▲数式、化学式、表等があります▼,▲数 式、化学式、表等があります▼,▲数式、化学式、表等があります▼及び−S− なる二価の基から成る群より選択される一要素であって、上式中、yは1乃至約 5の整数であり、且つ、Rは(a)6乃至約20個の炭素原子を有する芳香族炭 化水素基およびそのハロゲン化誘導体、(b)2乃至約20個の炭素原子を有す るアルキレン基および3乃至約20個の炭素原子を有するシクロアルキレン基、 及び、(c)次の一般式▲数式、化学式、表等があります▼ なる二価の基から成る群より選択される二価の有機基であって、上式中、Qは、 −S−,−O−,▲数式、化学式、表等があります▼▲数式、化学式、表等があ ります▼及び▲数式、化学式、表等があります▼から成る群より選択される一要 素であって、xは1乃至約5の整数である、請求項4の組成物。 6.前記ポリエーテルイミド−シロキサン共重合体は、次式の反復単位 ▲数式、化学式、表等があります▼ を有する、請求項5の組成物。 7.前記ポリエーテルイミド樹脂は、650°Fの温度に於て6700グラムの 重量を使用し修正されたASTM D1238での測定によると20乃至60g /10分のメルトフロー値を有する、請求項6の組成物。
JP91514765A 1991-08-27 1991-08-27 高メルトフローのポリエーテルイミドホモポリマーを含むポリエーテルイミドシロキサン共重合体組成物 Pending JPH05506475A (ja)

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