JPH0616807A - 低ゲル含量のエポキシ官能化ポリフェニレンエーテル、それらの製造法及びそれらから製造された共重合体含有組成物 - Google Patents

低ゲル含量のエポキシ官能化ポリフェニレンエーテル、それらの製造法及びそれらから製造された共重合体含有組成物

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JPH0616807A
JPH0616807A JP5033885A JP3388593A JPH0616807A JP H0616807 A JPH0616807 A JP H0616807A JP 5033885 A JP5033885 A JP 5033885A JP 3388593 A JP3388593 A JP 3388593A JP H0616807 A JPH0616807 A JP H0616807A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 低ゲル含量のエポキシ官能化ポリフェニレン
エーテル及びそれを使って製造された共重合体含有組成
物。 【構成】 エポキシ官能化ポリフェニレンエーテルを、
ポリフェニレンエーテルとグリシジルアクリレートとを
少なくとも一種の水素添加ポリ−α−オレフィンのよう
な滑剤の存在下で溶融配合処理することによって製造す
る。この配合処理反応は約250−300℃の範囲内の
温度で行なわれそしてグリシジルアクリレートの使用量
はポリフェニレンエーテルに基づいて約2.5−5.0
重量%である。生成物は5重量%未満のゲル含量をもつ
という特徴がある。かく得られるエポキシ官能化ポリフ
ェニレンエーテルはポリ(ブチレンテレフタレート)の
ような線状ポリエステルと溶融配合するとすぐれた性質
をもつ共重合体含有組成物を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポリフェニレンエーテル
の官能化に関し、特にポリフェニレンエーテルのエポキ
シ官能化のための改良法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリフェニレンエーテルはすぐれた加水
分解安定性、寸法安定性、靭性、耐熱性及び誘電特性を
有することによって特徴付けられる広く使用されている
熱可塑性エンジニアリング樹脂の一群である。しかしな
がら、ポリフェニレンエーテルは加工性及び耐溶剤性の
ようなある種の他の性質において不満足なものである。
したがって、これらの他の性質を改善するようにポリフ
ェニレンエーテルを変性する手段を見出すための研究が
続けられている。
【0003】検討中のかゝる手段の一つとしてポリフェ
ニレンエーテルにポリエステル、ポリアミド又はオレフ
ィン重合体のようなある種の他の樹脂質物質を配合する
方法がある。しかしながら、これらの他の物質とポリフ
ェニレンエーテルとの配合物は通常不相溶性である。か
ゝる配合物から製造された成形品は一般に脆く、衝撃を
受けると突発的に層割れを生ずるおそれがある。
【0004】ポリフェニレンエーテルとこれらの他の重
合体との配合物の相溶化はいくつかの方法によって達成
し得る。多くの場合に好ましい一方法はポリフェニレン
エーテルと他の重合体との共重合体を形成させることで
あり、該共重合体が配合物中に存在すると非共重合成分
に対する相溶化剤として作用する。ポリフェニレンエー
テルと他の重合体との共重合はポリフェニレンエーテル
上に反応性基を存在させることによって促進される。米
国特許第4,994,531号及び同第5,015,6
98号明細書にはかゝる反応性基を付与する種々の方法
が記載されており、その一つはポリフェニレンエーテル
とグリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレー
トのような不飽和エポキシ化合物とを反応させるもので
ある。かゝる反応は約100−350℃の範囲の温度
で、場合によっては遊離基開始剤の存在下で溶液又は溶
融状態で行なわれることが開示されている。エポキシ官
能性ポリフェニレンエーテル及びポリ(ブチレンテレフ
タレート)のような線状ポリエステルを含んでなる組成
物は比較的高いノッチ付きアイゾット衝撃強さをもつ。
たとえばエポキシ官能性ポリフェニレンエーテル36重
量%、ポリ(ブチレンテレフタレート)54重量%及び
商業的に入手し得る耐衝撃性改良剤10重量%を含んで
なる組成物は134ジュール/mの衝撃強さを示す。
【0005】この数値水準の衝撃強さはポリフェニレン
エーテル−ポリエステルの単なる配合物の衝撃強さの数
値と比較して明確に改善されている。しかしながら、衝
撃強さをさらに一層改善する方法を提供することが望ま
しいであろう。さらに、相溶化された組成物は衝撃強さ
のばらつきが大きいことがしばしば認められる。これ
は、典型的には、いくつかの重複試験法で測定された平
均衝撃強さからのきわめて高い標準偏差値として現れ
る。平均衝撃強さの割合として表わして25%から60
%を超える値までの標準偏差値も時には認められる。か
ゝる数値は商業的に許容される数値としては余りにも高
過ぎるものであり、5%未満の標準偏差値が好ましい。
【0006】
【発明の概要】本発明は線状ポリエステルのような他の
重合体と配合する際均一に高い衝撃強さをもつ共重合体
含有組成物を与えるようなエポキシ官能化ポリフェニレ
ンエーテルを提供するものである。さらに本発明のエポ
キシ官能化ポリフェニレンエーテルは比較的低温で溶融
状態で容易に製造されるものである。
【0007】本発明は前記引用した特許文献に記載され
ている種々の官能化法がおそらくはエポキシ官能化ポリ
フェニレンエーテルの架橋によって惹起される高割合の
不溶性ゲルをもつ生成物の形成をもたらし得るという知
見に基づくものである。ゲルの割合は典型的にはポリフ
ェニレンエーテルをトルエン又はクロロホルムのような
ポリフェニレンエーテルに対する溶剤で48時間抽出
し、不溶性残渣の重量を測定しそしてその量を試料中の
ポリフェニレンエーテルの重量%として表示することに
よって決定される。25重量%を超えるゲル割合は従来
技術の方法によって製造された組成物について典型的な
ものである。これに対し、本発明は典型的には5重量%
を越えないゲル含量をもつ官能化重合体を与える。
【0008】本発明の一形態によれば、少なくとも一種
のポリフェニレンエーテルと該ポリフェニレンエーテル
の重量に基づいて約2−4重量%のグリシジルアクリレ
ートとを、約250−300℃の範囲の温度で、グリシ
ジルアクリレート及びポリエステル類に対して実質的に
不活性である少なくとも一種の滑剤の有効量の存在下
に、5重量%を超えないゲル含量をもつ重合体を生成す
るに有効な時間、溶融配合処理する工程を含んでなるエ
ポキシ官能化ポリフェニレンエーテルの製造法が提供さ
れる。本発明の別の一形態はかく製造されたエポキシ官
能化ポリフェニレンエーテルを提供するものである。
【0009】
【発明の詳細な開示】本発明において使用されるポリフ
ェニレンエーテルは次式:
【0010】
【化1】
【0011】の複数の構造単位を含んでなる既知の重合
体である。該構造単位の各々において独立的に、各Q1
は独立的にハロゲン、第1級又は第2級低級アルキル基
(すなわち7個までの炭素原子を含むアルキル基)、フ
ェニル基、ハロアルキル基、アミノアルキル基、炭化水
素オキシ基又は少なくとも2個の炭素原子がハロゲン原
子と酸素原子とを分離している構造のハロ炭化水素オキ
シ基であり;そして各Q 2 は独立的に水素、ハロゲン、
第1級又は第2級低級アルキル基、フェニル基、ハロア
ルキル基、炭化水素オキシ基又はQ1 について定義した
ごときハロ炭化水素オキシ基である。多くの場合、各Q
1 はアルキル又はフェニル基、特にC1-4アルキル基で
あり、そして各Q2 は水素である。
【0012】本発明において使用されるポリフェニレン
エーテルは単独重合体及び共重合体の両者を包含する。
好ましい単独重合体は2,6−ジメチル−1,4−フェ
ニレンエーテル単位を含むものである。適当な共重合体
はかゝる構造単位を(たとえば)2,3,6−トリメチ
ル−1,4−フェニレンエーテル単位と組合せて含有す
るランダム共重合体を包含する。さらに、ポリフェニレ
ンエーテル上にビニル単量体又はポリスチレン及びエラ
ストマーのような重合体のような物質を既知の方法でグ
ラフト化することによって製造された分子部分を含むポ
リフェニレンエーテルならびに低分子量ポリカーボネー
ト、キノン、複素環式化合物及びホルマールのようなカ
ップリング剤を既知の方法で2個のポリフェニレンエー
テル鎖のヒドロキシル基と反応させて、遊離OH基の実
質的割合が残存するという条件にて、より高い分子量の
重合体を形成することによって製造されたカップル化ポ
リフェニレンエーテルも包含される。
【0013】ポリフェニレンエーテルは一般にゲル透過
クロマトグラフィーによって測定して約3,000−4
0,000の範囲の数平均分子量及び約20,000−
80,000の範囲の重量平均分子量を有する。その固
有粘度は多くの場合クロロホルム中で25℃で測定して
約0.15−0.6dl/gの範囲内である。ポリフェニレ
ンエーテルは典型的には2,6−キシレノール又は2,
3,6−トリメチルフェノールのような少なくとも一種
のモノヒドロキシ芳香族化合物の酸化的カップリングに
よって製造される。一般に、かゝるカップリング反応の
ために触媒系が使用される。かゝる触媒系は、典型的に
は、銅、マンガン又はコバルト化合物のような少なくと
も一種の重金属化合物を通常は種々の他の物質と組合わ
せて含有する。
【0014】多くの目的に特に有用なポリフェニレンエ
ーテルは少なくとも1個のアミノアルキル含有末端基を
もつ分子を含んでなるものである。該アミノアルキル基
は典型的にはヒドロキシル基に対してオルト位置に配置
される。かゝる末端基を含む生成物はジ−n−ブチルア
ミン又はジメチルアミンのような適切な第1級又は第2
級モノアミンを酸化的カップリング反応混合物の成分の
一つとして配合することによって得ることができる。ま
た、しばしば、4−ヒドロキシビフェニル末端基も存在
させることができ、これらは典型的には、特に銅−ハラ
イド−第2級又は第3級アミン系を使用する場合に副生
物としてジフェノキノンが存在する反応混合物から得ら
れるものである。実質的割合、典型的には重合体の約9
0重量%のような高割合、の重合体分子は該アミノアル
キル含有末端基及び4−ヒドロキシビフェニル末端基の
少なくとも一つを含み得る。
【0015】前述したところから、本発明において使用
を意図するポリフェニレンエーテルは現在既知のすべて
のものを、構造単位又はそれに付随する化学的特徴の変
動にかゝわりなく、包含することは当業者には明らかで
あろう。本発明に従って使用されるエポキシ化合物はグ
リシジルアクリレートである。グリシジルアクリレート
はポリフェニレンエーテルと反応して、ポリエステルと
配合する際に特に高い衝撃強さをもつ組成物を形成する
ような物質を生成する点で前記引用した米国特許第4,
994,530号明細書中に列挙されている他のエポキ
シ化合物よりもすぐれていることが認められた。
【0016】本発明に従えば、さらにグリシジルアクリ
レート及びポリエステルに対して実質的に不活性である
少なくとも一種の滑剤を使用する。滑剤の存在は官能化
重合体の製造ならびにそれから製造された相溶化配合物
の製造のために必要な溶融処理温度を低下させる。その
結果、ゲルの形成は最低限に抑制される。適当な滑剤は
当業者には明らかであろう。一般に、滑剤は高い滑性を
もつ固体又は比較的低融点の固体又は油状物である。適
当な滑剤の例は1991年12月31日付米国特許出願
第815,211号明細書に記載されるごときポリテト
ラフルオルエチレン、脂肪酸アミド、同日付米国特許出
願第816,629号明細書に記載されるごときアルミ
ニウムアルキルホスホネート、及び同日付米国特許出願
第816,430号明細書に記載されるごとき水素添加
ポリ−α−オレフィンである。
【0017】水素添加ポリ−α−オレフィンの使用がし
ばしば好ましい。水素添加ポリ−α−オレフィンはα−
オレフィンの接触的重合及びそれに続く水素添加による
残存不飽和分の除去によって得ることができる。該ポリ
−α−オレフィンの製造に使用し得る触媒はカチオン系
及び複分解触媒を包含する。水素添加ポリ−α−オレフ
ィンの製造法はたとえば米国特許第4,225,739
号、同第4,282,392号、同第4,311,86
4号、同第4,319,065号、同第4,334,1
13号及び同第4,409,415号明細書に記載され
ている。生成物はオリゴマーを包含する種々の分子量の
重合体を含んでなる。
【0018】もっとも好ましい水素添加ポリ−α−オレ
フィンはASTM試験法D445によって測定して10
0℃で約2−20センチストークス、特に8−12セン
チストークスの動粘度をもつものである。これらはヘン
ケル・コーポレーション及びガルフ・オイル・コーポレ
ーションのような会社から商業的に入手し得る。本発明
によれば、ポリフェニレンエーテルはポリフェニレンエ
ーテルに基づいて約2−4重量%のグリシジルアクリレ
ートと溶融配合処理される。グリシジルアクリレートの
好ましい使用量は3−4重量%である。2重量%未満の
低い使用量では所望の程度の官能化を達成し得ず、一方
4重量%を超える高い割合の使用はしばしばゲル含量の
増加を惹起す。
【0019】さらに溶融配合処理に際しては滑剤として
有効量の水素添加ポリ−α−オレフィンを存在させる。
滑剤としての有効量は一般にポリフェニレンエーテルに
基づいて約1−5重量%、好ましくは約2−4重量%の
範囲である。均質な配合物を形成し得る溶融配合処理法
を用いることがきわめて好ましい。慣用の溶融配合処理
法及び装置を使用することができ、特に比較的便利であ
りかつ特に適性であるという理由で押出処理がしばしば
好ましい。
【0020】樹脂質成分を均質に配合し得る配合法及び
装置、特に混練によりかゝる目的を達成し得る配合法及
び装置は当業者には自明であろう。かゝる配合装置の例
はディスク−パックプロセッサー及び種々の型の押出装
置である。押出装置の例は連続式ミキサー;一軸スクリ
ュー混練押出機;千鳥形構造のスクリュー、前進ねじ型
混練機、シリンダー状ブッシュ及び左ねじ要素のような
特徴をもつ同方向に回転する噛合い型及び反対方向に回
転する非噛合い型二軸押出機;及び少なくとも1個、好
ましくは2個又はそれ以上の混練用ブロック要素を含む
スクリューをもつ押出機である。
【0021】溶融配合処理温度及び時間は本発明の目的
のために臨界的なものである。温度は約250−300
℃の範囲内であるべきであり、約260−285℃が好
ましく、260−275℃がもっとも好ましい。より低
い温度ではポリフェニレンエーテルの押出は困難又は不
可能である。より高い温度では高いゲル含量をもつ重合
体を生ずる。約285℃より高い温度では、加熱時間は
5重量%を超えるゲル含量を回避するためにきわめて短
時間に保持されなければならない。このことが好ましい
最高温度及びもっとも好ましい最高温度をそれぞれ28
5℃及び275℃とした理由である。ある所定の温度に
おいて所要の低いゲル含量をもつ官能基置換重合体を製
造するためにいかなる加熱時間が適当であるかは簡単な
実験によって決定し得ることは当業者には明らかであろ
う。
【0022】この反応において遊離基開始剤を使用する
ことが通常有利である。典型的な遊離基開始剤は当該技
術において既知であり、それらはたとえばベンゾイルペ
ルオキシド、ジクミルペルオキシド、ジ−t−ブチルペ
ルオキシド、t−ブチルハイドロペルオキシド、2,5
−ジメチル−2,5−ジ−t−ブチルペルオキシ−3−
ヘキシン及びアゾビスイソブチロニトリルのような化合
物を包含する。遊離基開始剤の割合は典型的にはポリフ
ェニレンエーテルに基づいて約0.1−5重量%の範囲
内である。
【0023】溶融配合された組成物(たとえば押出ペレ
ットとして得られた)は後述するごとく共重合体の形成
のために直接使用することが一般に許容され得るもので
あり、またしばしば好ましい。しかしながら、ある場合
には、溶融配合された組成物を適当な溶剤し、ついでア
セトンのような非溶剤の添加により再沈殿させるという
方法で重合体粉末を製造することが望まれ得る。かゝる
操作はまた滑剤として使用されたポリ−α−オレフィン
も同時に除去し得る。滑剤の存在は共重合体の形成工程
においてきわめて有利であるので、該工程において別量
の滑剤を導入することがきわめて望ましい。
【0024】本発明に従って行なわれる官能化の精確な
化学的性質(chcmical nature)は明確
には判明していない。その主反応はグリシジルアクリレ
ート中の炭素−炭素二重結合と芳香族環又は芳香族環上
の置換基、特に後者、との熱的に開始される相互反応
(しばしば遊離基型のものである)であり、それによっ
てグリシジルアクリレートから誘導された単一の分子部
分及び/又はグラフト化された側鎖を含み得る重合体を
形成する。
【0025】本発明のエポキシ官能化ポリフェニレンエ
ーテルは反応性基を含む他の重合体、特にアミン、ヒド
ロキシ、チオ及びカルボキシ基及び該カルボキシ基の官
能性誘導体(エステル及び無水物分子部分を包含する)
のような求核性脂肪族基付加又は置換をなし得る反応性
基を含む他の重合体、と反応して共重合体含有組成物を
形成する。該反応性基は該他の重合体分子中の任意の位
置に存在し得る。すなわち該反応性基は末端基、置換基
及びグラフト化分子部分であり得る。したがって、ポリ
エステル及びポリアミドを包含する、それ自体ではポリ
フェニレンエーテルと非相溶性である多数の重合体から
共重合体含有組成物を形成することができる。かゝる共
重合体が存在するという理由でかゝる組成物は相溶性で
あり、すぐれた物理的性質をもつ物品に成形することが
できる。これらの組成物はまた該二種の重合体の配合物
をさらに相溶化して同様のすぐれた性質をもつ成形用組
成物を形成するためにも有用である。
【0026】官能化ポリフェニレンエーテルと少なくと
も一種の線状ポリエステルとの反応によって製造された
共重合体含有組成物は本発明のさらに別の形態を構成す
る。該共重合体含有組成物はそれらが高い衝撃強さをも
つという理由で特に注目されるものである。かゝる共重
合体含有組成物の製造に適当なポリエステルは式: (式中、各R1 は独立的に二価の脂肪族、脂環族又は芳
香族炭化水素基又はポリオキシアルキレン基でありそし
てA1 は二価の芳香族基である)の構造単位を含むもの
を包含する。かかるポリエステルは熱可塑性ポリエステ
ル、たとえばポリ(アルキレンジカルボキシレート)、
エラストマー状ポリエステル、ポリアリーレート及び共
ポリエステルカーボネートのようなポリエステル共重合
体を包含する。官能化ポリフェニレンエーテル中の置換
基によって生起する主反応にはポリエステルのカルボン
酸基が関与するので、該ポリエステルは比較的高いカル
ボン酸末端基濃度をもつことがきわめて好ましい。約5
−250ミクロ当量/gの範囲の濃度が一般に適当であ
り、10−100ミクロ当量/gが好ましく、30−1
00ミクロ当量/gがより好ましく、40−80ミクロ
当量が特に望ましい。
【0027】ポリエステルは式:
【0028】
【化2】
【0029】(式中、R1 は前記定義したとおりであ
り、R2 はポリオキシアルキレン基であり、そしてA2
は三価の芳香族基である)の構造単位を含み得る。式
(II)中のA1 基は多くの場合p−又はm−フェニレン
基又はそれらの混合物であり、そして式(III )中のA
2 基は通常トリメリト酸から誘導された式:
【0030】
【化3】
【0031】の構造をもつものである。R1 基はたとえ
ばC2-10アルキレン基、C6-10脂環族基、C6-20芳香族
基又はポリオキシアルキレン基(たゞしアルキレン基は
約2−6個、多くの場合4個の炭素原子を含むものとす
る)であり得る。前述したとおり、この一群のポリエス
テルはポリ(アルキレンテレフタレート)及びポリアリ
ーレートを包含する。多くの場合、ポリ(アルキレンテ
レフタレート)が好ましく、ポリ(エチレンテレフタレ
ート)及びポリ(ブチレンテレフタレート)がもっとも
好ましい。
【0032】ポリエステルは一般に60重量%のフェノ
ール及び40重量%の1,1,2,2−テトラクロルエ
タンの混合物中で30℃でゲル透過クロマトグラフィー
によって測定して又は固有粘度によって約20,000
−70,000の範囲の数平均分子量を有する。共重合
体の製造に適当なポリアミドは任意、既知の方法によっ
て製造し得る。ポリアミドはアミン末端基を実質的な割
合で含有することが好ましい。多くの場合、アミン末端
基濃度が少なくとも約60ミリ当量(meq.)/gである
ようなポリアミドが特に有用である。しかしながら、主
としてカルボキシル末端基を有するポリアミドを使用す
ることも本発明の範囲内である。
【0033】適当なポリアミドはアミノ基とカルボン酸
基との間に少なくとも2個の炭素原子をもつモノアミノ
モノカルボン酸又はそのラクタムの重合、2個のアミノ
基の間に少なくとも2個の炭素原子を含むジアミンとジ
カルボン酸との実質的に等モル比を用いる重合、又は前
記定義したごときモノアミノモノカルボン酸又はそのラ
クタムと実質的に等モル比のジアミン及びジカルボン酸
との重合によって製造される型のものを包含する。ジカ
ルボン酸はその官能性誘導体の形、たとえばエステル又
は酸クロライドの形で使用することができる。
【0034】ポリアミドの製造に有用な前述したモノア
ミノモノカルボン酸又はそのラクタムの例はアミノ基と
カルボン酸基との間に2ないし16個の炭素原子を含む
化合物(ラクタムの場合には該炭素原子が−CO−NH
基とともに環を形成している化合物)を包含する。アミ
ノカルボン酸及びラクタムの特定の例としては、ε−ア
ミノカプロン酸、ブチロラクタム、ピバロラクタム、ε
−カプロラクタム、カプリルラクタム、エナントラクタ
ム、ウンデカノラクタム、ドデカノラクタム及び3−及
び4−アミノ安息香酸をあげることができる。
【0035】ポリアミドの製造に使用するに適するジア
ミンは直鎖及び分枝鎖アルキル、アリール及びアルカリ
ールジアミンを包含する。ジアミンの例はトリメチレン
ジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジ
アミン、オクタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジア
ミン(これが多くの場合好ましい)、トリメチルヘキサ
メチレンジアミン、m−フェニレンジアミン及びm−キ
シリレンジアミンである。
【0036】適当なジカルボン酸は2個のカルボキシル
基を分離する少なくとも2個の炭素原子を含む脂肪族又
は芳香族基を有するものである。多くの場合、脂肪族ジ
カルボン酸が好ましい。かゝる脂肪族酸の例はセバシン
酸、オクタデカンジカルボン酸、スベリン酸、グルタル
酸、ピメリン酸及びアジピン酸を包含する。結晶質及び
非晶質ポリアミドのいずれも使用することができるが、
結晶質のものは耐溶剤性であるという理由でしばしば好
ましく使用される。ポリアミド、すなわちしばしば別名
として呼ばれているナイロン、の典型的な例はポリアミ
ド−6(ポリカプロラクタム)、66(ポリヘキサメチ
レンアジポアミド)、11、12、63、64、6/1
0、及び6/12ならびにテレフタル酸及び/又はイソ
フタル酸とトリメチルヘキサメチレンジアミンとからの
ポリアミド;アジピン酸とm−キシリレンジアミンとか
らのポリアミド;アジピン酸、アゼライン酸及び2,2
−ビス(p−アミノフェニル)プロパン又は2,2−ビ
ス(p−アミノシクロヘキシル)プロパンからのポリア
ミド;及びテレフタル酸及び4,4′−ジアミノジシク
ロヘキシルメタンからのポリアミドを包含する。前述し
たポリアミド又はそれらの初期重合体のそれぞれの二種
又はそれ以上の混合物及び/又は共重合体も本発明の範
囲内である。好ましいポリアミドはポリアミド−6、6
6、11及び12であり、もっとも好ましいポリアミド
はポリアミド−66である。
【0037】共重合体含有組成物の製造は均一な配合物
の製造に適当な任意の方法によって行なうことができ
る。ある場合には溶液配合法を使用し得るが、前述した
ごとき溶融配合処理が通常好ましい。官能化ポリフェニ
レンエーテルの溶解及び再沈殿を行なうような場合にポ
リ−α−オレフィンが除去されてしまった場合には、他
の重合体との配合に先立って追加量のポリ−α−オレフ
ィンを導入すべきである。
【0038】本発明の共重合体含有組成物中にポリフェ
ニレンエーテル及び他の重合体のいずれか又は両者と相
溶性である耐衝撃性改良剤を配合することも本発明の意
図するところである。ポリフェニレンエーテル組成物に
対する耐衝撃性改良剤は天然及び合成エラストマー状重
合体、典型的にはオレフィン(たとえばエチレン、プロ
ピレン、1−ブテン及び4−メチル−1−ペンテン)、
アルケニル芳香族単量体(たとえばスチレン及びα−メ
チルスチレン)、共役ジエン(たとえばブタジエン、イ
ソプレン及びクロロプレン)及びビニル基含有カルボン
酸及びそれらの誘導体(たとえば酢酸ビニル、アクリル
酸、アルキルアクリル酸、エチルアクリレート、メチル
メタクリレート及びアクリロニトリル)のような単量体
から誘導されたもの、を包含する。これらのエラストマ
ー状重合体は単独重合体及びランダム、ブロック、ラジ
アルブロック、グラフト及びコア−シエル型共重合体な
らびにそれらの組合せを包含する。
【0039】適当なオレフィンの単独重合体は低密度ポ
リエチレン、線状低密度ポリエチレン、高密度ホリエチ
レン、アイソタクチックポリプロピレン等を包含する。
共役ジエン重合体はポリブタジエン、ブタジエン−スチ
レン共重合体、イソプレン−イソブテン共重合体、クロ
ルブタジエン重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共
重合体及びポリイソプレンのような単独重合体及びラン
ダム共重合体を包含する。主割合のエチレン単位、中程
度の割合のプロピレン単位及び約20モル%までの非共
役ジエン単量体単位を含んでなるエチレン−プロピレン
−ジエン単量体ゴムもまた適当である。
【0040】耐衝撃性改良剤の特に有用な一群はアルケ
ニル芳香族化合物及びジエン化合物のAB(ジブロッ
ク)及びABA(トリブロック)共重合体及びコア−シ
エル型グラフト共重合体、特にスチレンブロック及びブ
タジエン又はイソプレンブロックを含んでなるかゝる共
重合体を包含する。共役ジエンブロックは部分的に又は
完全に水素添加されていてもよく、その場合これらのブ
ロックはエチレン−プロピレンブロック等として表わす
ことができそしてオレフィンブロック共重合体の性質と
同様の性質を有する。この型のトリブロック共重合体の
例はポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレン(S
BS)、水素添加ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリ
スチレン(SEBS)、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)及
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)である。特に好ましいトリブロ
ック共重合体はシエル社から登録商標“キャリフレック
ス(CARIFLEX)”、“クレイトン(KRATO
N)D”及び“クレイトン(KRATON)G”として
商業的に入手可能である。
【0041】また、完全に又は部分的に金属イオンで中
和されていてもよいイオノマー樹脂及びコア−シエル型
グラフト共重合体も耐衝撃性改良剤として適当である。
一般に、コア−シエル型グラフト共重合体は主として共
役ジエンゴム又は架橋アクリレートゴムコアと該コア上
に重合されたモノアルケニル芳香族及び/又はアクリル
系単量体のみから又はかゝる単量体と他のビニル単量体
との組合せから誘導された一又はそれ以上のシエルを有
する。使用された樹脂の相互に貫入している網状構造が
コア及びシエルの界面を特徴付けているような共重合
体、たとえばゼネラル・エレクトリック社から入手可能
でありかつ米国特許第3,944,631号明細書に記
載されているような共重合体がこの型のグラフト共重合
体に包含される。
【0042】その他の耐衝撃性改良剤は極性基又は活性
官能基をもつ前述した型のものならびにチオコールゴ
ム、ポリスルフィドゴム、ポリウレタンゴム、ポリエー
テルゴム(たとえばポリプロピレンオキシド)、エピク
ロルヒドリンゴム、エチレン−プロピレンゴム、熱可塑
性ポリエステルエラストマー及び熱可塑性エーテル−エ
ステルエラストマーのような種々の重合体を包含する。
【0043】本発明の共重合体含有組成物はさらに慣用
の成分、たとえば充填剤、難燃化剤、顔料、染料、安定
化剤、帯電防止剤、結晶化助剤、離型剤等、ならびに前
述ししなかった樹脂質成分を含有し得る。ポリフェニレ
ンエーテル、他の重合体及び他の樹脂質物質、たとえば
耐衝撃性改良剤(存在する場合)の割合は臨界的ではな
い。これらの割合は所望の性質をもつ組成物を提供する
ように広く変動し得る。多くの場合、ポリフェニレンエ
ーテルは組成物の重量の約5−95重量%、好ましくは
約15−70重量%の範囲の量で使用される。耐衝撃性
改良剤は通常ポリフェニレンエーテル100重量部当り
約50重量部までの量で存在する。
【0044】
【実施例の記載】つぎに本発明に従うエポキシ官能化ポ
リフェニレンエーテルの製造及びそれらの共重合体含有
組成物への転化を実施例によって説明する。実施例中、
特に示さない限り、すべての部及びパーセント(%)表
示は重量によるものである。使用したポリフェニレンエ
ーテル(以下“PPE”ともいう)はクロロホルム中2
5℃で測定して0.41dl/gの固有粘度をもつ商業的に
入手し得るポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレ
ンエーテル)であった。実施例1 PPE100部、グリシジルアクリレート4部、“エメ
リー(Emery)3008”の名稱で商業的に入手し
得る水素添加ポリ−α−オレフィン3部及び2,5−ジ
メチル−2,5−ジ−t−ブチルペルオキシ−3−ヘキ
シン0.2部の混合物を反対方向に回転する非噛合い型
二軸スクリュー押出機上で120−265℃の範囲の温
度で均質に配合しかつ押出処理した。この押出体をペレ
ットに形成しそして110℃で3時間乾燥した。所望の
官能化ポリフェニレンエーテルであることが認められた
生成物の試料をトルエンで抽出した後、そのゲル含量に
ついて分析した。
【0045】この官能化ポリフェニレンエーテル1部、
約50,000の数平均分子量をもつ商業的に入手し得
るポリ(ブチレンテレフタレート)2部及び29,00
0の重量平均分子量をもつ両末端スチレンブロック及び
116,000の重量平均分子量をもつ水素添加ブタジ
エン中央ブロックをもつ商業的に入手し得るトリブロッ
ク共重合体0.33部の均質な配合物を製造しそして真
空吸引下120−288℃の範囲の温度で押出処理し
た。所望の共重合体含有組成物であることが認められた
押出体をペレットに形成し、120℃で2時間乾燥しそ
してアイゾット衝撃強さ試験棒に成形し、ついでそのノ
ッチ付き衝撃強さを測定した。
【0046】上記で得られた官能化ポリフェニレンエー
テル及び共重合体含有組成物の関連する性質を三種類の
対照試験試料のそれらの性質と比較して第I表に示す。
対照試料は滑剤を添加することなしに同様に製造した対
照試料A;官能化ポリフェニレンエーテルを300℃で
の押出処理によって製造した対照試料B及び滑剤を添加
することなしに300℃での押出処理によって製造した
対照試料Cであった。
【0047】
【表1】 第I表 実施例 対照 対照 対照 1 A B C 官能化PPEのゲル含量、% 0 11.0 23.8 34.6 平均衝撃強さ、ジュール/m 184 174 97 88 標準偏差、%* 2.7 6.3 16.5 23.9 *衝撃強さの平均値に基づいて 本発明の官能化PPEは対照試験と比較してゲル含量が
本質的に0である点で10%を超えるゲル含量をもつ対
照試料よりもすぐれていることが明らかである。また本
発明の官能化PPEから製造された共重合体含有組成物
は衝撃強さ及び試料全部を通じて衝撃強さの値の一貫性
の両方の点で対照試料のそれらよりもすぐれていた。実施例2 グリシジルアクリレートの割合を3%とした以外は実施
例1の方法を反復した。これを4種類の対照試験試料と
比較した。対照試料の明細及び試験結果を第II表に示
す。
【0048】
【表2】 第II表 実施例 対照 対照 対照 対照 2 D E F G エポキシ化合物** GA GA GA GA GMA 滑剤、% 3 0 3 0 3 官能化処理温度、℃ 265 265 288 288 265 官能化PPEのゲル含量、% 0 0.2 0 9.0 0.3 平均衝撃強さ、ジュール/m 689 360 379 85 69 標準偏差、% 3.1 44.4 48.6 12.9 23.2 **GA=グリシジルアクリレート;GMA=グリシジル
メタクリレート これらの試験結果はグリシジルアクリレートを使用した
場合の衝撃強さ及び標準偏差値の結果がグリシジルメタ
クリレートを使用した場合(すなわち対照G)と比較し
てよりすぐれていること、滑剤を含む配合物がそれを含
まない配合物(すなわち対照D)と比較してよりすぐれ
ていること、及び本発明で特定した範囲内の温度で製造
された組成物がそれより高温で製造された組成物と比較
して(すなわち実施例2及び対照Dを対照E−Fと比較
して)よりすぐれていることを示している。実施例3 実施例2の方法を、たゞし共重合体含有組成物の形成に
先立って、官能化ポリフェニレンエーテルをクロロホル
ム中に溶解しそしてアセトン(クロロホルム1容量部当
りアセトン2容量部)を添加することによって再沈殿さ
せるという方法を用いて、反復した。ポリエステルとと
もに押出処理する前に、ポリフェニレンエーテルの重量
に基づいて3重量%の別量の滑剤を添加した。試験結果
を、別量の滑剤を添加しない対照試験と比較して、第II
I 表に示す。
【0049】
【表3】 第III 表 実施例 対照 3 H 平均衝撃強さ、ジュール/m 673 363 標準偏差、% 7.1 60.3 上記試験結果は、官能化ポリフェニレンエーテルの再沈
殿によって除去された滑剤の代りに、共重合体の製造に
先立って滑剤を再導入することによる利益を示してい
る。
フロントページの続き (72)発明者 ロバート・ジェームス・ホーレイ アメリカ合衆国、ジョージア州、アトラン タ、ナンバー208、ポンセ・デ・レオン・ アベニュー、699番 (72)発明者 ジョン・ベニイ・ヤテス,ザ・サード アメリカ合衆国、ニューヨーク州、グレン モント、クリスケン・ドライブ、38番

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも一種のポリフェニレンエーテ
    ルと該ポリフェニレンエーテルの重量に基づいて約2−
    4重量%のグリシジルアクリレートとを、約250−3
    00℃の範囲の温度で、グリシジルアクリレート及びポ
    リエステル類に対して実質的に不活性である少なくとも
    一種の滑剤の有効量の存在下に、5重量%を超えないゲ
    ル含量をもつ重合体を生成するに有効な時間、溶融配合
    処理することを特徴とするエポキシ官能化ポリフェニレ
    ンエーテルの製造法。
  2. 【請求項2】 ポリフェニレンエーテルがポリ(2,6
    −ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)である請求
    項1記載の製造法。
  3. 【請求項3】 配合処理温度が約260−285℃の範
    囲である請求項2記載の製造法。
  4. 【請求項4】 滑剤が少なくとも一種の水素添加ポリα
    −オレフィンである請求項3記載の製造法。
  5. 【請求項5】 さらに遊離基開始剤を存在させる請求項
    4記載の製造法。
  6. 【請求項6】 水素添加ポリα−オレフィンの割合がポ
    リフェニレンエーテルの重量に基づいて約1−5重量%
    である請求項5記載の製造法。
  7. 【請求項7】 グリシジルアクリレートの割合が約3−
    4重量%である請求項5記載の製造法。
  8. 【請求項8】 配合処理温度が約260−270℃であ
    る請求項5記載の製造法。
  9. 【請求項9】 溶融配合処理が押出処理である請求項5
    記載の製造法。
  10. 【請求項10】 請求項1記載の方法によって製造され
    た官能化ポリフェニレンエーテル。
  11. 【請求項11】 請求項3記載の方法によって製造され
    た官能化ポリフェニレンエーテル。
  12. 【請求項12】 請求項4記載の方法によって製造され
    た官能化ポリフェニレンエーテル。
  13. 【請求項13】 請求項10記載の官能化ポリフェニレ
    ンエーテルと少なくとも一種の線状ポリエステルとの反
    応によって製造された共重合体含有組成物。
  14. 【請求項14】 線状ポリエステルが式: (式中、各R1 は独立的に二価の脂肪族、脂環族又は芳
    香族炭化水素基又はポリオキシアルキレン基を表わしそ
    してA1 は二価の芳香族基を表わす)の構造単位を含ん
    でなる請求項13記載の組成物。
  15. 【請求項15】 共重合体形成反応中にさらに滑剤とし
    て有効量の少なくとも一種の水素添加ポリα−オレフィ
    ンを存在させて製造された請求項14記載の組成物。
  16. 【請求項16】 ポリエステルがポリ(ブチレンテレフ
    タレート)である請求項14記載の組成物。
  17. 【請求項17】 ポリフェニレンエーテルがポリ(2,
    6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)である請
    求項16記載の組成物。
  18. 【請求項18】 ポリエステルがポリ(エチレンテレフ
    タレート)である請求項14記載の組成物。
  19. 【請求項19】 ポリフェニレンエーテルがポリ(2,
    6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)である請
    求項18記載の組成物。
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