JPH0657785B2 - ポリフェニレンエーテル―ポリエステル成形組成物 - Google Patents

ポリフェニレンエーテル―ポリエステル成形組成物

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JPH0657785B2
JPH0657785B2 JP64000053A JP5389A JPH0657785B2 JP H0657785 B2 JPH0657785 B2 JP H0657785B2 JP 64000053 A JP64000053 A JP 64000053A JP 5389 A JP5389 A JP 5389A JP H0657785 B2 JPH0657785 B2 JP H0657785B2
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    • C08L71/08Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives
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    • C08L71/126Polyphenylene oxides modified by chemical after-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、様々な条件下で成形可能な樹脂組成物に関す
る。更に詳しくは、本発明は高い耐溶剤性を有し、そし
てポリフェニレンエーテルとポリエステルを含む組成物
に関する。
ポリフェニレンエーテルは、優れた加水分解安定性、寸
法安定性、靱性、耐熱性及び誘電特性によって特徴づけ
られ、幅広く使用されている熱可塑性エンジニアリング
樹脂群である。これらは、そのほか多くの環境下で高温
条件に対して耐性を有する。
ポリフェニレンエーテルの数多くの用途に対し影響を及
ぼす欠点は、これらのガソリン等の非極性溶剤に対する
低い耐性である。耐溶剤性を高めるために、高い結晶度
を有し、従って高い耐溶剤性を有する樹脂とポリフェニ
レンエーテルをブレンドすることが望ましい。この様な
樹脂の例は、ポリ(アルキレンジカルボキシラート)を
包含する線状ポリエステル、とりわけポリ(アルキレン
テレフタラート)である。しかし、上記ブレンドはしば
しば相分離及び離層を起す。これらは、典型的には巨大
で不完全に分散したポリフェニレンエーテル粒子を含
み、そして2つの樹脂相間に付着が見られない。
同時係属中で所有権を共通にしている、1986年7月
29日付米国特許出願第891,457号及び1987
年2月4日付同10,867号各明細書及び国際出願公
開第87/00850号公報には、高度の耐溶剤性を有
する高度に相容したポリマーブレンドが開示されてい
る。これらのブレンドは、少なくとも1種のポリフェニ
レンエーテル、少なくとも1種のポリ(アルキレンジカ
ルボキシラート)及び相容化剤としての少なくとも1種
の、可成りの割合の芳香族ポリカーボネート単位を含む
ポリマーを含む。様々なそのほかの成分、とりわけポリ
フェニレンエーテル−相容性のエラストマー性衝撃変性
剤も存在し得る。
これらの出願の主題である組成物は、耐溶剤性及びその
ほかの高性能の特性を必要とする多種多用な用途におい
て有用である。とりわけ、前記の衝撃変性されたブレン
ドは、フェンダー及びクォーターパネル等の自動車外装
部品の製作に有用であることが見い出される程に高い衝
撃強さを有する。
しかし、これらの組成物を成形するのにいくぶん狭い加
工窓が役に立つことが、しばしば見受けられる。約27
0℃までの成形温度、約15秒までの成形サイクル時間
では、連続して成形された部品の衝撃強さは比較的一定
のままである。しかし、成形温度及び成形サイクル時間
の増加が加熱サイクルをなんども受ける部品の衝撃強さ
の可成りの低下を招く可能性がある。従って、引続き必
要なのは、広い成形条件を用いても衝撃抵抗の高い部品
へと成形され得るこの種の樹脂組成物を開発することで
ある。
本発明は、この必要を満たす組成物を提供する。それら
は、高い衝撃強さ及び高い耐溶剤性を有する部品へと成
形可能であり、これらの部品は広範な成形条件に亘って
性質の比較的少ない変動をする。とりわけ、前述の衝撃
強さの減少を伴なわずに高い成形温度及び長いサイクル
時間を使用し得る。これは、樹脂ブレンドのポリカーボ
ネート成分として、ビスフェノールAホモポリカーボネ
ートとビスフェノールA−ポリフェニレンエーテルブロ
ック共重合体の特定の群のなかの一員との混合物を用い
ることによって達成される。
その1つの観点において、本発明は、樹脂成分の総重量
を基準とした百分率で、次の樹脂成分とこれらの反応生
成物がいずれかを含む樹脂組成物に係わる。
(A)約15乃至70%の少なくとも1種のポリフェニ
レンエーテル: (B)約20乃至80%の少なくとも1種のポリ(アル
キレンジカルボキシラート):及び (C)3%乃至約50%の(C−1)と(C−2)との
混合物。
(C−1)ポリスチレンを基準にしてゲル浸透クロマト
グラフィーで測定して少なくとも約30,000の重量
平均分子量を有するビスフェノールAホモポリカーボネ
ート (C−2)約10,000乃至100,000の範囲内
の重量平均分子量を有し、末端ブロックが約2,000
乃至20,000の範囲内の数平均分子量を有するポリ
フェニレンエーテルブロックであり、そして中央ブロッ
クがビスフェノールAポリカーボネートブロックである
トリブロック共重合体 ただし、前記成分(C−1)の成分(C−2)に対する
重量比が約0.3乃至3.0:1の範囲内である。
本発明のそのほかの観点は、成分(C−2)をその製造
法によって規定する。かくして規定されると、それは約
10,000乃至100,000の範囲内の重量平均分
子量を有するブロック共重合体であって、約2,000
乃至20,000の範囲内の数平均分子量を有するポリ
フェニレンエーテルから成る連鎖停止剤の存在下でビス
フェノールAとホスゲンとの間の界面ポリカーボネート
生成反応により製造される。
これらの組成物において、成分の何れかあるいは全てが
ブレンドのときに化学的に相互作用を及ぼすかどうかは
定かではない。従って、本発明は以下に記載される他の
非必須随意の成分と共に、前記成分及びこれらの反応生
成物の何れかを含む組成物を包含する。
本発明において成分Aの全部又は一部として使用される
ポリフェニレンエーテル(ポリフェニレンオキシドとし
ても知られている)は、式(I): の構造単位を複数含む。
これらの各単位の夫々について、各Qは夫々ハロゲン
原子、第一級又は第二級低級アルキル基(即ち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隔
てているハロ炭化水素オキシ基であり、そして各Q
夫々水素原子、ハロゲン原子、第一級又は第二級低級ア
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Qに関して定義した様なハロ炭化水素オキシ
基である。適切な第一級低級アルキル基の例は、メチル
基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、イソブ
チル基、n−アミル基、イソアミル基、2−メチルブチ
ル基、n−ヘキシル基、2,3−ジメチルブチル基、2
−,3−又は4−メチルペンチル基及び対応するヘプチ
ル基である。第二級低級アルキル基の例は、イソプロピ
ル基、sec−ブチル基及び3−ペンチル基である。好
ましくは、何れのアルキル基も枝分れであるよりも直鎖
である。最も頻繁に、各Qはアルキル基又はフェニル
基、特に炭素数1乃至4のアルキル基であり、そして各
は水素原子である。適切なポリフェニレンエーテル
は、多数の特許明細書に開示されている。
ホモポリマー及び共重合体の両方のポリフェニレンエー
テルが包含される。適切なホモポリマーは、例えば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。適切な共重合体は、上記単位を例えば2,
3,6−トリメチル−1,4−フェニレンエーテル単位
と組合せて含むランダム共重合体を包含する。多くの適
切なランダム共重合体及びホモポリマーが、特許文献に
開示されている。
そのほか、例えば分子量、溶融粘度及び/又は衝撃強さ
等の特性を改良する成分を含むポリフェニレンエーテル
も包含される。この様なポリマーは特許文献に記載され
ており、そして公知の方法により例えばアクリロニトリ
ル及びビニル芳香族化合物(例えばスチレン)などのビ
ニル単量体又は例えばポリスチレン及びエラストマーな
どのポリマーをポリフェニレンエーテル上にグラフトさ
せることにより製造される。生成物は、典型的にはグラ
フトされた部分とグラフトされていない部分との両方を
含む。そのほかに適切なポリマーは、カップリング剤が
公知の様式で2つのポリフェニレンエーテル鎖のヒドロ
キシ基と反応して、これらヒドロキシ基とカップリング
剤との反応生成物を含む一層高い分子量のポリマーを生
成しているようなカップリングされたポリフェニレンエ
ーテルである。カップリング剤の例は、低分子量ポリカ
ーボネート、キノン化合物、複素環化合物及びホルマー
ル化合物である。
ポリフェニレンエーテルは、ゲル浸透クロマトグラフィ
ーにより測定して通常約3,000乃至40,000の
範囲内の数平均分子量及び約20,000乃至80,0
00の範囲内の重量平均分子量を有する。その固有粘度
は、クロロホルム中、25℃で測定して、最も頻繁には
約0.15乃至0.6dl/gの範囲内であり、そして好
ましくは少なくとも0.25dl/gである。
ポリフェニレンエーテルは、典型的には少なくとも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。特に有用で且つ容易に入手可
能なモノヒドロキシ芳香族化合物は、結果としてポリマ
ーがポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエー
テル)として示される2,6−キシレノール(各Q
メチル基であり、そして各Qが水素原子である)及び
2,3,6−トリメチルフェノール(各Q及びQ
1つがメチル基であり、そしてもう1つのQが水素原
子である)である。
ポリフェニレンエーテルの酸化カップリングによる製造
に関して、種々の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、そして公知の触媒の何れをも使
用することができる。大部分について、これらは例えば
銅、マンガン又はコバルト化合物等の重金属化合物の少
なくとも1種を通常は種々の他の物質との組合せで含
む。
好適な触媒系の第1の群は、銅化合物を含むものから成
る。この様な触媒は、例えば米国特許第3,306,8
74号、同3,306,875号、同3,914,26
6号及び同4,028,341号各明細書に開示されて
いる。これらは、通常第一銅又は第二銅イオン、ハロゲ
ン化物(即ち塩化物、臭化物又はヨウ化物)イオン及び
少なくとも1種のアミンの組合せである。
マンガン化合物を含む触媒系は、第2の好適な群を構成
する。これらは、通常2価のマンガンがハロゲン化物、
アルコキシド又はフェノキシド等の陰イオンと結合した
アルカリ性の系である。最も頻繁に、マンガンは例えば
ジアルキルアミン、アルカノールアミン、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(モノマー性
及びポリマー性)、o−ヒドロキシアリールオキシム及
びβ−ジケトン等の錯生成剤及び/又はキレート化剤の
1種又はそれ以上との錯体の形態で存在する。そのほか
に有用なのは、公知のコバルト−含有触媒系である。ポ
リフェニレンエーテルの製造に適切なマンガン及びコバ
ルト−含有触媒系は、これらが多数の特許明細書及び公
報に記載されているため、当該技術分野で公知である。
本発明で使用し得るポリフェニレンエーテルは、式(I
I); 及び式(III); (式中、Q及びQは前述の意味を有し、各Rは夫
々水素原子又はアルキル基であり、但し両方のR基の
炭素原子の総数は6以下であり、そして各Rは夫々水
素原子又は炭素1乃至6の第一級アルキル基である) の末端基の少なくとも1種を有する分子から成るものを
包含する。好ましくは各Rは水素原子であり、そして
各Rはアルキル基、特にメチル基又はn−ブチル基で
ある。
式(II)の末端基(以下にアミノアルキル末端基とい
う)を含むポリマーは、酸化カップリング反応混合物の
1つの成分として適切な第一級又は第二級モノアミンを
導入し、特に銅−又はマンガン−含有触媒を使用した場
合に得られる。上記アミン、特にジアルキルアミン、そ
して好ましくはジ−n−ブチルアミン及びジメチルアミ
ンは、最も頻繁に1つ又はそれ以上のQ基上のα−水
素原子の1つを置換して、しばしばポリフェニレンエー
テルと化学的に結合する。主な反応の位置は、ポリマー
鎖の末端単位のヒドロキシ基の近くに位置するQ基で
ある。その後の加工及び/又はブレンドの間に、アミノ
アルキル末端基は式(IV); のキノン−メシード型の中間体を恐らく伴ないながら種
々の反応を行なう。その際得られる多数の好ましい効果
のなかにしばしば含まれるものに、衝撃強さ及び他のブ
レンド成分との相容性の増大がある。米国特許第4,0
54,553号、同4,092,294号、同4,47
7,649号、同4,477,651号及び同4,51
7,341号各明細書を参照されたい。
式(III)の4−ヒドロキシビフェニル末端基を有する
ポリマーは、典型的には副生成物である式(V); のジフェノキノンが存在する反応混合物から、特に銅−
ハロゲン化物−第二級又は第三級アミン系において得ら
れる。この点に関して、米国特許第4,477,649
号明細書の開示内容が米国特許第4,234,706号
及び同4,482,697号各明細書の開示内容と共に
再び重要である。この類型の混合物において、前記ジフ
ェノキノンは多くの部分が末端基として最終的に可成り
の割合でポリマー中に組み込まれる。
前述の状況下で得られる多くのポリフェニレンエーテル
において、可成りの割合のポリマー分子、典型的にはポ
リマーの約90重量%ほどを構成する分子が式(II)及
び式(III)の一方あるいはしばしば両方を有する末端
基を含む。しかし、ほかの末端基も存在し得ること及び
その最も広い態様において本発明がポリフェニレンエー
テル末端基の分子構造に依拠しないことが理解されるべ
きである。
以上の記載から、本発明で使用することを意図している
ポリフェニレンエーテルが構造単位の変形やそのほかの
化学的観点のいかんを問わず、全ての現在公知のポリフ
ェニレンエーテルを包含することが、当業者にとって明
らかである。
可成りの量の中和されていないアミノ窒素を含むポリフ
ェニレンエーテルを使用すると、ある条件下で衝撃強さ
が望ましくないほど低い組成物を得ることがある。これ
に関する可能性のある理由を以下に述べる。このアミノ
化合物は、アミノアルキル末端基のほかにポリフェニレ
ンエーテルの形成に使用する触媒中の痕跡量のアミン
(特に第二級アミン)を包含する。
更に、組成物の性質が、ポリフェニレンエーテル中の可
成りの割合のアミノ化合物を除去又は不活性化すること
により、しばしばいくつかの点、特に衝撃強さにおいて
改良されることが見い出された。この様に処理されたポ
リマーは、少ない割合、通常は800ppm以下の量、
そして好ましくは約200乃至800ppmの範囲内の
中和されていないアミノ窒素を含有する。不活性化に関
し種々の手段が開発され、そしてそれらの何らか1つ又
はそれ以上が利用され得る。
その様な方法の1つは、アミン化合物を中和する能力の
あるカルボン酸、酸無水物又はエステル基を含む少なく
とも1種の非揮発性化合物とポリフェニレンエーテルを
予備配合することである。この方法は、加熱ひずみに対
して高い抵抗を有する本発明の組成物を製造する際に特
に重要である。酸、無水物及びエステルの例は、クエン
酸、リンゴ酸、アガリシン酸、コハク酸、無水コハク
酸、マレイン酸、無水マレイン酸、シトラコン酸、シト
ラコン酸無水物、イタコン酸、イタコン酸無水物、フマ
ル酸、マレイン酸ジエチル及びフマル酸メチルである。
それらのアミノ化合物との比較的高い反応性のために、
遊離のカルボン酸、そしてとりわけフマル酸が通常最も
有用である。
ポリフェニレンエーテルと前記酸又は無水物との反応
は、溶液又は好ましくは溶融状態での約230乃至39
0℃の範囲内の温度での加熱によって達成される。一般
的に、ポリフェニレンエーテル100重量部あたり約
0.3乃至2.0重量部、そして好ましくは約0.5乃
至1.5重量部の酸又は無水物が使用される。前記反応
は、押出機又は類似の装置内で簡便に行ない得る。
不活性化のそのほかの方法は、前記条件下で真空ベント
を伴なってポリフェニレンエーテルを押出すことであ
る。これは、本発明の組成物の予備押出工程(時々好ま
れる)又は押出の間の何らかに、押出機のベントを圧力
を約20torr以下にさげ得る真空ポンプに製造する
ことにより達成し得る。
これらの不活性化法は、式(IV)で表わされる類型のキ
ノンメシードへアミノアルキル末端基が転化することに
より発生するアミンを含めて、ポリマー中の遊離のアミ
ン(主に第二級アミン)のいかなる痕跡をも、蒸発によ
り除去又は中和することを助長するものと確信される。
遊離アミン窒素含量が約600ppm以下のポリフェニ
レンエーテルが、本発明に特に有用であることが見い出
された。しかし、本発明は不活性化のいかなる理論にも
左右されない。
成分(B)は、少なくとも1種の線状ポリエステルであ
る。この線状ポリエステルは、熱可塑性ポリ(アルキレ
ンジカルボキシラート)及びその脂環式類似体を包含す
る。これらは、典型的には式(VII): (式中、Rは約2乃至10個、そして通常は約2乃至
6個の炭素原子を含む飽和2価脂肪族又は脂環式炭化水
素基であり、そしてAは約6乃至20個の炭素原子を含
む2価の芳香族基である)の構造単位から成る。これら
は、通常少なくとも1種の例えばエチレングリコール、
1,4−ブタンジオール又は1,4−シクロヘキサンジ
メタノール等のジオールと、少なくとも1種の例えばイ
ソフタル酸又はテレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸あ
るいはこれらの低級アルキルエステルとの反応によって
製造される。ポリ(アルキレンテレフタラート)、特に
ポリ(エチレンテレフタラート)及びポリ(ブチレンテ
レフタラート)、とりわけ後者が好ましい。この様なポ
リエステルは、次の特許: 米国特許第2,465,319号、第3,047,53
9号、第2,720,502号、第3,671,487
号、第2,727,881号、第3,953,394
号、第2,822,348号、及び第4,128,52
6号の各明細書で説明されている様に当該技術分野で公
知である。
本発明組成物が直面する高い押出・成形温度でポリエス
テルが加水分解による劣化を起す傾向があるため、成分
(B)として使用されるポリエステルは実質的に水分を
含まないことが好ましい。
ポリエステルは、30℃で60重量%のフェノールと4
0重量%の1,1,2,2−テトラクロロエタンとの混
合物中での固有粘度(I.V.)により測定して、通常
約20,000乃至70,000の範囲内の数平均分子
量を有する。加熱ひずみに対する抵抗が重要な要素であ
る場合には、ポリエステルの分子量は比較的高く、典型
的には約40,000以上であるべきである。
本発明組成物中にポリ(アルキレンジカルボキシラー
ト)とカーボネート単位を含むポリマーの両方が存在す
るため、特に高い成形温度において、エステル−カーボ
ネート交換によるポリマーの一方又は両方の分解が生じ
る可能性がある。従って、組成物中に上記交換を抑制す
る試剤を、典型的には総ポリエステルの約0.01乃至
7.5重量%の量で混合することが時として好ましい。
一般的に、前記交換抑制剤をポリエステルと予備配合す
ることが好ましい。予備配合は、直接ブレンドするか、
あるいは典型的にはポリエステルの約1乃至25重量%
との濃縮物を形成し、そしてこの濃縮物をポリエステル
の残りの部分に加えることによって達成され得る。
交換抑制剤の例は、米国特許第4,452,932号明
細書に開示されているヒドロキシベンゾフェノン等のヒ
ドロキシ芳香族化合物、米国特許第4,452,933
号明細書に開示されているサリチル酸メチル等のサリチ
ル酸エステル化合物及び米国特許第4,532,290
号明細書に開示されているリン酸二水素ナトリウム及び
カリウムである。
成分(A)と成分(B)とのブレンドの相容しない傾向
が、組成物中に成分(C)を混合することによって克服
される。成分(C)における1つの必須成分は、ビスフ
ェノールAホモポリカーボネート(C−1)である。
ポリカーボネートホモポリマーの製造について種々の方
法が知られており、そしてそれらの何れをも成分(C−
1)の製造に用いることができる。それらは、ホスゲン
をビスフェノールAと反応させる界面法及びそのほかの
方法、ビスフェノールAを炭酸ジアリールと反応させる
エステル交換反応法及びビスフェノールA環状ポリカー
ボネートオリゴマーの線状ポリカーボネートへの転化を
含む方法を包含する。後者の方法が、例えば米国特許第
4,605,731号及び同4,644,053号各明
細書に開示されている。
ホモポリカーボネートの重量平均分子量は、ポリスチレ
ンを基準にしてゲル浸透クロマトグラフィーにより測定
して、少なくとも約30,000であるべきである。そ
れは最も頻繁には、約40,000乃至250,00
0、そして特に約80,000乃至220,000の範
囲である。
成分(C)のもう1つの必須成分は、ブロックポリフェ
ニレンエーテル−ビスフェノールAポリカーボネート
(C−2)である。更に詳しくは、前記ブロック共重合
体は約10,000乃至100,000、そして好まし
くは約40,000乃至85,000の範囲内の重量平
均分子量を有するものである。
本発明の1つの観点において、成分(C−2)は、末端
ブロックが約2,000乃至20,000、好ましくは
約5,000乃至10,000の範囲内の数平均分子量
を有するポリフェニレンエーテルブロックであるトリブ
ロック共重合体である。それらは、最も頻繁にはポリ
(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)ブ
ロックである。中央ブロックは、前述の様にビスフェノ
ールAポリカーボネートブロックである。
前記ブロックポリフェニレンエーテル−ポリカーボネー
トは当該技術分野で公知であり、そして従来からの方法
で製造し得る。本発明のもう1つの観点において、それ
らは先に述べた方法によって定義される。
前記ブロック共重合体の製造法の例が、例えば米国特許
第4,374,959号明細書に見られる。これらの方
法は、塩化メチレン等の水不混和性有機液体と水から成
るアルカリ性2相系中でのビスフェノールAとホスゲン
との反応によりポリカーボネートを製造するための従来
からの界面法である。そのほかに使用されるのは、第三
級アミン触媒及び非必須随意に相間移動剤である。加え
て、前記の比較的低分子量のポリフェニレンエーテルが
ポリカーボネート形成用連鎖停止剤として反応混合物に
混合され、こうして必要とするポリフェニレンエーテル
ブロックを得る。
成分(C−2)として使用するのに適したブロックポリ
フェニレンエーテル−ポリカーボネートの製造が、下記
実施例で例示される。
実施例1 塩化メチレン8.5リットル、7,000の数平均分子
量及びクロロホルム中、25℃で0.224dl/gの固
有粘度を有するポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェ
ニレンエーテル)1230グラム(176ミリモル)、
脱イオン水7.26リットル、ビスフェノールA114
0グラム(5モル)及びトリエチルアミン10.5ml
(75ミリモル)の混合物を攪拌し、そして水酸化ナト
リウムの50%水溶液を加えることによりpHを8乃至
11の範囲内に調節した。pHを最初の3分間は11乃
至12の範囲内に、そして残りの反応時間は13に保つ
ために水酸化ナトリウムを加えながら、攪拌下、35グ
ラム/分で44分間、総量で1545グラム(15.6
モル)のホスゲンを混合物中に吹き込んだ。総量で40
00mlの水酸化ナトリウム溶液を用いた。
ホスゲンの添加が完了した後、混合物を10分間攪拌し
た。混合物をクロロホルム6リットル及び脱イオン水4
リットルで希釈し、そして遠心分離により分離した。有
機相を希塩酸水溶液10リットルで抽出し、そして10
リットルずつの脱イオン水4回分で洗浄した。ブロック
共重合体を沈澱させるためにメタノールを添加し、この
ブロック共重合体を過し、メタノールで洗浄し、そし
て流動床乾燥機内で、窒素下、90℃で乾燥した。
生成物は、約76,700の重量平均分子量を有してい
た。分子量とヒドロキシ基の分析結果が、トリブロック
共重合体の生成と一致した。
本発明組成物中における成分(C−1)の成分(C−
2)に対する重量比は、約0.3乃至3.0:1の範囲
内であり、そして最も頻繁には約0.8乃至1.2:1
の範囲内である。最も望ましくは、等重量割合の成分
(C−1)と成分(C−2)が使用される。
自動車外装用成形部品等の多くの用途において、本発明
組成物が極めて高い衝撃強さを有することが必要であ
る。これは、ポリフェニレンエーテル−相容性の衝撃変
性剤をその中に混合することにより簡便に達成される。
従って、本発明のそのほかの観点は、次の成分:約10
乃至45%の成分(A)、約10乃至55%の成分
(B)、3%乃至約40%の成分(C)及び(D)約8
乃至25%の少なくとも1種のポリフェニレンエーテル
−相容性エラストマー性衝撃変性剤、及びこれらの反応
生成物の何れかを含む樹脂組成物である。
適切な衝撃変性剤として様々なエラストマー性共重合体
がある。なかでも例えば、エチレン−プロピレン−ジエ
ンポリマー(EPDM)、官能化されていない場合もあ
れば、例えばスルホン酸エステル又はホスホン酸エステ
ル基等で官能化された場合もある;カルボキシル化エチ
レン−プロピレンゴム;スチレン等のアルケニル芳香族
化合物とブタジエン,イソプレン,クロロプレン,エチ
レン,プロピレン及びブチレンを包含する重合可能なオ
レフィン又はジエンとのブロック共重合体;及び例えば
相互浸透網目を介してポリスチレンシェルと結合したポ
リ(アルキルアクリラート)コアを含むコア−シェルエ
ラストマーが挙げられる。前記コア−シェルエラストマ
ーは、米国特許第4,681,915号明細書により十
分に開示されている。
好適な衝撃変性剤は、アルケニル芳香族化合物とジエン
のブロック(典型的にはジブロック、トリブロック又は
放射状テレブロック)共重合体である。最も頻繁には、
少なくとも1つのブロックがスチレンから誘導され、そ
して少なくとも1つの他のブロックがブタジエンとイソ
プレンのうちの少なくとも1種から誘導される。とりわ
け好適なのは、ポリスチレン末端ブロックとジエン誘導
中央ブロックを含むトリブロック共重合体である。選択
的水素化によってその中の脂肪族不飽和を除去する(好
ましい)か、又はその割合を減らすことがしばしば有利
である。前記衝撃変性剤の重量平均分子量は、典型的に
は約50,000乃至300,000の範囲内である。
この類型のブロック共重合体が、シェル・ケミカル・カ
ンパニィ(Shell Chemical Company)から、商標KRAT
ONの名で市場入手可能であり、そしてKRATON
D1101、G1650、G1651、G1652、G
1657及びG1702を含む。
前述した様に、衝撃変性剤を含まない本発明組成物にお
ける成分(A)と(B)の割合は夫々約15乃至70%
と約20乃至80%である。最も頻繁には、(A)の
(B)に対する重量比は約1.2:1までである。成分
(C)の割合は、3%乃至約50%である。好適な範囲
は、成分(A)に関して約20乃至40%、成分(B)
に関して約40乃至75%、そして成分(C)に関して
約5乃至40%である。
前記組成物が成分(D)の衝撃変性剤を含む場合、下記
が概略範囲及び好適な範囲である。
たいていは、成分(C)の割合が少ない程、高い熱変形
温度を伴なう。従って、成形後に高温(例えば約150
℃以上)に直面する場合には、成分(C)の割合を最小
限にする組成物が有利である。
前記組成物が例えば充填材、補強材(例えばガラス繊
維)、難燃剤、顔料、染料、安定剤、帯電防止剤、離型
剤等のそのほかの従来からの成分を含むことは、本発明
の範囲内である。そのほか、他の樹脂成分の存在も意図
している。これらは、例えばブタジエン、スチレン、ア
クリル酸ブチル及びメタクリル酸メチル等の単量体の様
々なグラフト及びコア−シェル共重合体などの成分
(B)と相容する衝撃変性剤を包含する。本発明の組成
物において使用する前に、前記衝撃変性剤を成分(B)
とともに予備押出することがしばしば好ましい。
そのほか、他の樹脂成分に包含されるのは、成分(A)
用の例えばオレフィン共重合体等の衝撃性及び加工性変
性剤である。一般的に、もし存在するならば、その他の
樹脂成分の全量は、もしあるとして総樹脂の約15重量
%を超えない。
本発明の組成物の製造は、通常単にその成分を密接ブレ
ンドを形成するのに適合した条件下でブレンドすること
によって達成される。上記条件は、組成物に可成りのせ
ん断力を及ぼし、これによって分散した相の粒径を減少
せしめるスクリュウ型又は類似の押出機によって簡便に
行なわれる押出を包含する。押出温度は、通常約100
乃至325℃の範囲内である。
本発明の1つの態様においては、その1つの供給口が他
の供給口よりも下流にある少なくとも2つの成分導入用
供給口を有する単軸押出機が使用される。成分Aが第1
の供給口を通して導入され、そして好ましくは約300
乃至350℃の範囲内の温度で押出される。押出機のこ
の部分は、好ましくは真空ベントされる。
残りの成分は、下流の供給口から導入され、そして押出
が好ましくより低温で継続され、成分(B)の分解劣化
を最小限とする。この段階での典型的な押出温度は、約
260乃至320℃の範囲内である。
本発明を、以下の実施例により例証する。
実施例2 成分(A)は、約20,000の数平均分子量及びクロ
ロホルム中25℃で0.46dl/gの固有粘度を有する
ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテ
ル)であり、それは二軸押出機で約300乃至315℃
の範囲内の温度で、最大圧20torrの真空ベントを
伴なって押出されたものである。成分(B)は、ゲル浸
透クロマトグラフィーで測定して約50,000の数平
均分子量を有するポリ(ブチレンテレフタラート)であ
った。成分(C)として、実施例1の生成物と、界面法
で製造され、そして約192,000の重量平均分子量
を有するビスフェノールAホモポリカーボネートとの等
割合の混合物を使用した。成分(D)は、29,000
の重量平均分子量を有するポリスチレン末端ブロックと
116,000の重量平均分子量を有する水素化ブタジ
エン中央ブロックとを含む市場入手可能なトリブロック
共重合体であった。
成分をジャー・ミルで回転混合し、そして二軸押出機で
約121乃至271℃の温度で押出した。押出物をペレ
ット化し、そして100℃で乾燥し、その後バレル容量
が試験片約6個分の体積に等しい成形機を用いてノッチ
付アイゾット試験片へと射出成形した。多数の試験片を
連続して成形し、そして衝撃強さについて試験した。結
果を、3種の比較例と比較して下記表に掲載した。
ここで、様々な温度及び成形サイクル時間で連続して成
形された試験片の衝撃強さをグラフにした図面を参照す
る。第1図(265℃、13秒)から、本発明組成物は
極めて温和な成形条件下で衝撃強さにおいて比較的一定
であるが、ブロックポリフェニレンエーテル−ポリカー
ボネートのみを用いた対照例(III)の様に全く一定と
いうわけではないことが分る。様々な量でホモポリカー
ボネートを用いた比較例(I)及び(II)は、可成り低
い衝撃強さを有していた。
第2図において、同一の温度であるが、より長い成形サ
イクル時間が用いられた。これらのより過酷な条件下で
連続して成形した場合には、比較例と比べて、本発明組
成物による衝撃強さの改良が可成り大きい。
第3図において、より高い温度であるが、短いサイクル
時間が用いられた。再び、本発明組成物は衝撃強さにお
いて比較例(III)と比肩し得る。しかし、これらの条
件下で順次部品が成形されたときに、本発明組成物は比
較例よりも衝撃強さにおいて一定していた。
第4図において、より高い温度とより長いサイクル時間
の両方が用いられた。衝撃強さの減少は全試料について
顕著であるが、とりわけ8個までの試験片について言え
ば、比較例の何れよりも本発明組成物は減少の程度が可
成り少なかった。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第4図は、夫々異なる成形温度及び成形サイ
クル時間で連続して成形された本発明組物及び比較例の
試験片について衝撃強さの変化を表わした図である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】樹脂成分の総重量を基準とした百分率で、
    下記の樹脂成分とこれらの反応生成物いずれかを含む樹
    脂組成物: (A)約15乃至70%の少なくとも1種のポリフェニ
    レンエーテル: (B)約20乃至80%の少なくとも1種のポリ(アル
    キレンジカルボキシラート);及び (C)3%乃至約50%の、(C−1)と(C−2)と
    の混合物: (C−1)ポリスチレンを基準にしてゲル浸透クロマト
    グラフィーで測定して少なくとも約30,000の重量
    平均分子量を有するビスフェノールAホモポリカーボネ
    ート (C−2)約10,000乃至100,000範囲内の
    重量平均分子量を有するトリブロック共重合体であっ
    て、末端ブロックが約2,000乃至20,000の範
    囲内の数平均分子量を有するポリフェニレンエーテルブ
    ロックであり、そして中央ブロックがビスフェノールA
    ポリカーボネートブロックであるトリブロック共重合体 ただし、前記成分(C−1)の成分(C−2)に対する
    重量比が約0.3乃至3.0:1の範囲内である。
  2. 【請求項2】樹脂成分の総重量を基準とした百分率で、
    下記の樹脂成分とこれらの反応生成物いずれかを含む樹
    脂組成物: (A)約15乃至70%の少なくとも1種のポリフェニ
    レンエーテル: (B)約20乃至80%の少なくとも1種のポリ(アル
    キレンジカルボキシラート);及び (C)3%乃至約50%の、(C−1)と(C−2)と
    の混合物: (C−1)ポリスチレンを基準にしてゲル浸透クロマト
    グラフィーで測定して少なくとも約30,000の重量
    平均分子量を有するビスフェノールAホモポリカーボネ
    ート (C−2)約10,000乃至100,000範囲内の
    重量平均分子量を有するブロック共重合体であって、約
    2,000乃至20,000の範囲内の数平均分子量を
    有するポリフェニレンエーテルから成る連鎖停止剤の存
    在下でビスフェノールAとホスゲンとの間のポリカーボ
    ネート生成のための界面反応により製造されるブロック
    共重合体 ただし、前記成分(C−1)の成分(C−2)に対する
    重量比が約0.3乃至3.0:1の範囲内である。
  3. 【請求項3】樹脂成分の総重量を基準とした百分率で、
    下記の樹脂成分とこれらの反応生成物いずれかを含む樹
    脂組成物: (A)約10乃至65%の少なくとも1種のポリフェニ
    レンエーテル; (B)約10乃至55%の少なくとも1種のポリ(アル
    キレンジカルボキシラート); (C)3%乃至約40%の、(C−1)と(C−2)と
    の混合物: (C−1)ポリスチレンを基準にしてゲル浸透クロマト
    グラフィーで測定して少なくとも約30,000の重量
    平均分子量を有するビスフェノールAホモポリカーボネ
    ート (C−2)約10,000乃至100,000の範囲内
    の重量平均分子量を有するトリブロック共重合体であっ
    て、末端ブロックが約2,000乃至20,000の範
    囲内の数平均分子量を有するポリフェニレンエーテルブ
    ロックであり、そして中央ブロックがビスフェノールA
    ポリカーボネートブロックであるトリブロック共重合体 及び (D)約8乃至25%の少なくとも1種のエラストマー
    性ポリフェニレンエーテル相容性衝撃変性剤 ただし、前記成分(C−1)の成分(C−2)に対する
    重量比が約0.3乃至3.0:1の範囲内である樹脂組
    成物。
  4. 【請求項4】樹脂成分の総重量を基準とした百分率で、
    下記の樹脂成分とこれらの反応生成物いずれかを含む樹
    脂組成物: (A)約10乃至45%の少なくとも1種のポリフェニ
    レンエーテル; (B)約10乃至55%の少なくとも1種のポリ(アル
    キレンジカルボキシラート): (C)3%乃至約40%の、(C−1)と(C−2)と
    の混合物: (C−1)ポリスチレンを基準にしてゲル浸透クロマト
    グラフィーで測定して少なくとも約30,000の重量
    平均分子量を有するビスフェノールAホモポリカーボネ
    ート (C−2)約10,000乃至100,000の範囲内
    の重量平均分子量を有するブロック共重合体であって、
    約2,000乃至20,000の範囲内の数平均分子量
    を有するポリフェニレンエーテルから成る連鎖停止剤の
    存在下でビスフェノールAとホスゲンとの間のポリカー
    ボネート生成のための界面反応により製造されるブロッ
    ク共重合体 及び (D)約8乃至25%の少なくとも1種のエラストマー
    性ポリフェニレンエーテル相容性衝撃変性剤 ただし、前記成分(C−1)の成分(C−2)に対する
    重量比が約0.3乃至3.0:1の範囲内である樹脂組
    成物。
  5. 【請求項5】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又は2記載の組成物。
  6. 【請求項6】成分(B)が約20,000乃至70,0
    00の範囲内の数平均分子量を有するポリ(ブチレンテ
    レフタラート)である請求項5記載の組成物。
  7. 【請求項7】成分(C−1)が約80,000乃至22
    0,000の範囲内の重量平均分子量を有する請求項6
    記載の組成物。
  8. 【請求項8】ポリフェニレンエーテルが800ppm以
    下の中和されていないアミノ窒素を含有し、そしてクロ
    ロホルム中、25℃で測定して少なくとも0.25dl/
    gの固有粘度を有する請求項6記載の組成物。
  9. 【請求項9】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
    3記載又は4記載の組成物。
  10. 【請求項10】成分(D)が少なくとも1種のアルケニ
    ル芳香族化合物と少なくとも1種のジエンとのブロック
    共重合体である請求項9記載の組成物。
  11. 【請求項11】成分(B)が約20,000乃至70,
    000範囲内の数平均分子量を有するポリ(ブチレンテ
    レフタラート)であり、そして成分(D)が、末端ブロ
    ックがスチレンから誘導され、そして中央ブロックがイ
    ソプレン及びブタジエンのうちの少なくとも1種から誘
    導されるトリブロック共重合体である請求項10記載の
    組成物。
  12. 【請求項12】成分(D)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取り除かれている請求項1
    1記載の組成物。
  13. 【請求項13】成分(C−1)が約80,000乃至2
    20,000の範囲内の重量平均分子量を有する請求項
    11記載の組成物。
  14. 【請求項14】ポリフェニレンエーテルが800ppm
    以下の中和されていないアミノ窒素を含有し、そしてク
    ロロホルム中、25℃で測定して少なくとも0.25dl
    /gの固有粘度を有する請求項11記載の組成物。
  15. 【請求項15】成分Aの割合が約15乃至35%であ
    り、成分Bの割合が約15乃至50%であり、成分Cの
    割合が約5乃至35%であり、そして成分Dの割合が約
    5乃至20%である請求項14記載の組成物。
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