JPH09100400A - ポリエステル樹脂と有機硫酸塩を含有する熱可塑性ブレンド組成物 - Google Patents
ポリエステル樹脂と有機硫酸塩を含有する熱可塑性ブレンド組成物Info
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Abstract
溶融安定剤を提供すること、好ましくは容易に入手で
き、安価で、このようなブレンドに使用するのに安全な
安定剤を提供することが望まれている。 【解決手段】 高まった溶融安定性を示す熱可塑性組成
物が提供される。本発明の組成物は樹脂と有機硫酸塩の
ブレンドを含有している。この樹脂ブレンドは、(a)
ポリブチレンテレフタレートのようなポリエステル樹脂
と芳香族ポリカーボネート樹脂のブレンド、および
(b)低分子量のポリエステル樹脂と高分子量のポリエ
ステル樹脂のブレンド、の中から選択するのが好まし
い。本組成物は、溶融加工中結晶化度および関連する性
質を高度に保持している。
Description
性組成物に係り、特に溶融安定化されたポリエステルブ
レンド組成物に係る。
のポリエステル樹脂の熱可塑性ブレンドは公知である。
1994年11月22日付で発行されたウォルシュ(Wal
sh) の米国特許第5,367,011号(引用により本
明細書に含まれているものとする)参照。また、ポリエ
ステル樹脂と芳香族ポリカーボネート樹脂の熱可塑性ブ
レンドが知られている。1990年10月23日付で発
行されたルーバーズ(Roovers) らの米国特許第4,96
5,308号(引用により本明細書に含まれているもの
とする)参照。これらの文献に示されているように、こ
れらのブレンド組成物は、ブレンド中の樹脂のエステル
交換のために不安定になることがある。ウォルシュ(Wal
sh) の米国特許第5,367,011号では、高分子量
ポリエステル樹脂と低分子量の樹脂のブレンドでリン含
有化合物を使用することが教示されている。ルーバーズ
(Roovers) らの米国特許第4,965,308号では、
芳香族ポリカーボネートと芳香族ポリエステルの混合物
を、硫酸亜鉛(ZnSO4 ・7HOH)、硫酸、亜硫
酸、金属亜硫酸塩、金属重亜硫酸塩、金属硫酸水素塩お
よび金属チオ硫酸塩のようなイオウ化合物で安定化する
ことが教示されている。
には、ポリエステル用の帯電防止性添加剤としてアルキ
ル‐アリールスルホネートのような各種イオウ化合物が
開示されており、またラウリル硫酸ナトリウムはエクス
トルーダー内でポリエステルと混合するのが難しいため
ポリエステル用添加剤として不充分であるとされてい
る。1986年6月25日に刊行された欧州特許出願公
開第0185555号には、ポリブチレンテレフタレー
ト樹脂用の添加剤としてスルホネートタイプのアニオン
性帯電防止剤が開示されている。しかし、アルキル‐ア
リールスルホン酸ナトリウム塩のような添加剤は、一般
に、ポリエステルブレンド中で分子量の増大を防止した
りまたはポリカーボネート‐ポリエステル相互間反応を
抑制したりするのに有効でない。加えて、各種添加剤は
ポリエステルブレンド組成物を安定化する際に望ましく
ない欠点があったり効力がなかったりする。
に対して有効な溶融安定剤を提供すること、好ましくは
容易に入手でき、安価で、このようなブレンドに使用す
るのに安全な安定剤を提供することが望まれている。
(a)(i)高分子量のポリエステルと低分子量のポリ
エステルのブレンドおよび(ii)ポリエステル樹脂と芳
香族ポリカーボネート樹脂のブレンドの中から選択され
た樹脂ブレンドと、(b)有機硫酸塩とを含んでいる。
この有機硫酸塩は、溶融粘度を安定化するのに有効な量
で存在しており、組成物全体の重量に対して0.01〜
5重量%の量で存在するのが好ましく、0.05〜1重
量%であるとさらに好ましく、0.05〜0.2重量%
が最も好ましい。
エステル、好ましくは低分子量のポリブチレンテレフタ
レート(PBT)は、溶融粘度が250℃で600ポイ
ズ未満、より好ましくは250℃で約450ポイズ未
満、最も好ましくは250℃で約300ポイズ未満であ
るPBT樹脂である。本発明の実施の際に有用な好まし
い高分子量ポリエステル樹脂は、250℃での溶融粘度
が約600ポイズ以上、より好ましくは約900ポイズ
以上、最も好ましくは約1100ポイズ以上であるPB
T樹脂である。
樹脂、好ましくは低分子量のポリブチレンテレフタレー
ト樹脂は、一般に、少なくとも70モル%、好ましくは
少なくとも80モル%がテトラメチレングリコールから
なるグリコール成分、少なくとも70モル%、好ましく
は少なくとも80モル%がテレフタル酸からなる酸成
分、およびこれらのポリエステル形成性誘導体を重合さ
せることで得られるものである。特に有用なものはポリ
(1,4‐ブチレンテレフタレート)である。
メチレングリコール、2‐メチル‐1,3‐プロパング
リコール、ヘキサメチレングリコール、デカメチレング
リコール、シクロヘキサンジメタノールまたはネオペン
チレングリコールのような他のグリコール類を30モル
%より多く含有しないのが好ましく、20モル%以下で
あるとさらに好ましい。その他の共重縮合可能なポリオ
ールの例として、1,3‐プロピレングリコール、ペン
タエリトリトール、1,6‐ヘキサンジオール、ポリエ
チレングリコールおよびポリテトラメチレングリコール
がある。
フタレンジカルボン酸、1,5‐ナフタレンジカルボン
酸、4,4′‐ジフェニルジカルボン酸、4,4′‐ジ
フェノキシエタンジカルボン酸、p‐ヒドロキシ安息香
酸、セバシン酸、アジピン酸およびこれらのポリエステ
ル形成性誘導体のような他の酸を30モル%より多く含
有しないのが好ましく、20モル%以下で含有するとさ
らに好ましい。その他の共重縮合可能なポリカルボン酸
の例として、アゼライン酸、ドデカンジカルボン酸、ト
リメリト酸、トリメシン酸およびヘキサヒドロテトラフ
タル酸がある。
法に従って製造することができるし、あるいは市販品か
ら入手してもよい。低分子量PBTの例は、ゼネラル・
エレクトリック社(General Electric Company)の、溶融
粘度が250℃で約300ポイズであるバロックス(VAL
OX) (登録商標)195である。高分子量のポリエステ
ル樹脂、好ましくは高分子量のポリブチレンテレフタレ
ートは、低分子量ポリエステル樹脂と類似の方法で、す
なわちグリコール成分と酸成分を重合させることによっ
て製造されるものである。通常これらは、2〜約10個
の炭素原子を含有する脂肪族もしくは環式脂肪族のジオ
ールまたはその混合物と、少なくとも1種の芳香族ジカ
ルボン酸とから誘導される。好ましいポリエステルは脂
肪族ジオールと芳香族ジカルボン酸から誘導され、次の
一般式の繰返し単位をもっている。
最も好ましいポリエステルはポリ(エチレンテレフタレ
ート)、ポリ(1,4‐ブチレンテレフタレート)およ
びこれらの混合物である。また、上記ポリエステルで、
少量、たとえば0.5〜約5重量%の、脂肪族の酸およ
び/または脂肪族のポリオールに由来する単位と共にコ
ポリエステルを形成しているものも、高分子量ポリエス
テルとして本発明で使用することが考えられる。脂肪族
のポリオールとしてはポリ(エチレングリコール)のよ
うなグリコールがある。このようなポリエステルはすべ
て、たとえば米国特許第2,465,319号および第
3,047,539号の教示に従って形成することがで
きる。
ジカルボン酸から誘導されたもので、たとえば1,4‐
シクロヘキサンジメタノールのシス異性体またはトラン
ス異性体(またはこれらの混合物)を芳香族ジカルボン
酸と縮合させて下記式の繰返し単位を有するポリエステ
ルを生成せしめるといった方法で製造されたものも、高
分子量ポリエステルとして有用である。
体とトランス異性体の中から選択され、Rは6〜約20
個の炭素原子を含有するアリール基を表わし、芳香族ジ
カルボン酸に由来する脱カルボキシル化された残基であ
る。脱カルボキシル化された残基Rによって表わされる
芳香族ジカルボン酸の例は、イソフタル酸、テレフタル
酸、1,2‐ジ‐(p‐カルボキシフェニル)エタン、
4,4′‐ジカルボキシジフェニルエーテルなど、およ
びこれらの混合物である。これらの酸はすべて少なくと
も1個の芳香核を含有している。2,6‐ナフタレンジ
カルボン酸または1,5‐ナフタレンジカルボン酸の場
合のように縮合環を含有する酸も存在することができ
る。好ましいジカルボン酸はテレフタル酸またはテレフ
タル酸とイソフタル酸の混合物である。
ス異性体またはトランス異性体(またはこれらの混合
物)を、イソフタル酸とテレフタル酸の混合物と反応さ
せることによって、もうひとつ別の有用な高分子量ポリ
エステルを誘導することができる。このようなポリエス
テルは次式の繰返し単位をもつであろう。
は、シクロヘキサンジメタノール、アルキレングリコー
ルおよび芳香族ジカルボン酸から誘導されるコポリエス
テルである。これらのコポリエステルを製造するには、
たとえば1,4‐シクロヘキサンジメタノールのシス異
性体またはトランス異性体(またはこれらの混合物)と
アルキレングリコールを芳香族ジカルボン酸と縮合させ
て、次式の単位を有するコポリエステルを生成せしめ
る。
体とトランス異性体の中から選択され、Rはすでに定義
した通りであり、nは2から6までの整数であり、x単
位は約10〜約90重量%を構成し、y単位は約90〜
約10重量%を構成する。本明細書中に記載する高分子
量ポリエステルは市販されているか、またはたとえば米
国特許第2,901,466号、第2,465,319
号および第3,047,539号に記載されているよう
な業界で周知の方法に従って製造することができる。
は、ゼネラル・エレクトリック社(General Electric Co
mpany)からバロックス(VALOX) (登録商標)295(2
50℃溶融粘度約1100ポイズ)またはバロックス(V
ALOX) (登録商標)315(250℃溶融粘度約850
0ポイズ)として市販されている高分子量のPBTであ
る。
量のポリエステル樹脂を、低分子量ポリエステル樹脂と
高分子量ポリエステル樹脂の合計重量の100重量部に
対して、約5〜約95重量部、好ましくは約20〜約8
0重量部、さらに好ましくは約30〜約70重量部、最
も好ましくは約40〜約60重量部の範囲の量で含むこ
とができる。したがってこのポリエステルブレンドは、
高分子量のポリエステル樹脂を、低分子量ポリエステル
樹脂と高分子量ポリエステル樹脂の合計重量の100重
量部に対して、約95〜約5重量部、好ましくは約90
〜約10重量部、さらに好ましくは約70〜約30重量
部、最も好ましくは約60〜約40重量部の範囲の量で
含むことができる。
材料である。これを製造するには、通常、二価フェノー
ル化合物をカーボネート前駆体、たとえばホスゲン、ハ
ロゲンホルメートまたはカーボネートエステルと反応さ
せる。芳香族ポリカーボネートは次式の単位を含むポリ
マーである。
た二価フェノールに由来する二価の芳香族基である。こ
の芳香族ポリカーボネートの製造の際には、芳香核の炭
素原子に直接結合しているヒドロキシ基を2個含む単核
または多核の芳香族化合物を、二価フェノールとして使
用すればよい。適切な二価フェノールの例は、2,2‐
ビス‐(4‐ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2‐
ビス‐(3,5‐ジメチル‐4‐ヒドロキシフェニル)
プロパン、2,2‐ビス‐(3,5‐ジブロモ‐4‐ヒ
ドロキシフェニル)プロパン、2,2‐ビス‐(3,5
‐ジクロロ‐4‐ヒドロキシフェニル)プロパン、ヒド
ロキノン、レゾルシノール、2,2‐ビス‐(4‐ヒド
ロキシフェニル)ペンタン、2,4′‐(ジヒドロキシ
ジフェニル)メタン、ビス(2‐ヒドロキシフェニル)
メタン、ビス(4‐ヒドロキシフェニル)メタン、ビス
‐(4‐ヒドロキシ‐5‐ニトロフェニル)メタン、
1,1‐ビス‐(4‐ヒドロキシフェニル)エタン、
3,3‐ビス‐(4‐ヒドロキシフェニル)ペンタン、
2,6‐ジヒドロキシナフタレン、ビス‐(4‐ヒドロ
キシジフェニル)スルホン、ビス‐(3,5‐ジエチル
‐4‐ヒドロキシフェニル)スルホン、2,2‐ビス‐
(3,5‐ジメチル‐4‐ヒドロキシフェニル)プロパ
ン、2,4′‐ジヒドロキシフェニルスルホン、5′‐
クロロ‐2,4′‐ジヒドロキシジフェニルスルホン、
ビス‐(4‐ヒドロキシフェニル)ジフェニルスルホ
ン、4,4′‐ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,
4′‐ジヒドロキシ‐3,3‐ジクロロジフェニルエー
テル、4,4′‐ジヒドロキシ‐2,5‐ジヒドロキシ
ジフェニルエーテルである。
国特許第2,999,835号、第3,028,365
号、第3,334,154号および第4,131,57
5号に記載されている。芳香族ポリカーボネートは公知
の方法に従って製造することができ、たとえば二価フェ
ノールをカーボネート前駆体、たとえばホスゲンと反応
させることによって製造することができる。このために
は、上記米国特許明細書ならびに米国特許第4,09
8,750号および第4,123,436号を参照する
ことができる。また、米国特許第3,153,008号
に記載されているようにエステル交換によっても製造で
きる。
に記載されているような公知の分枝したポリカーボネー
トも適切である。適した芳香族ポリカーボネートはま
た、いわゆるポリエステルカーボネートでもあり、これ
は、エステル前駆体、たとえば二官能性のエステル形成
性誘導体の存在下で重合反応を実施することによって得
られる。これらのポリエステルカーボネートはポリマー
鎖の中にエステル化合物とカーボネート化合物をもって
いる。ポリエステルカーボネートは、たとえば米国特許
第3,169,121号に記載されている。
カーボネートとして、上記した各種ポリカーボネートの
混合物を使用することも可能である。本発明組成物の成
分Bとしてポリエステル/ポリカーボネートブレンド中
に使用するのに適したポリエステルとしては、下記式の
構造単位を含むものが包含される。
肪族、脂環式もしくは芳香族の炭化水素基またはポリオ
キシアルキレン基、あるいはこれらの混合物であり、A
1 は各々が独立して、二価の脂肪族、脂環式もしくは芳
香族の基またはこれらの混合物である。上記式の構造を
含有する適切なポリエステルの例は、ポリ(アルキレン
ジカルボキシレート)、エラストマー性ポリエステル、
液晶ポリエステル、ポリアリーレートおよびポリエステ
ルアミドである。また、比較的低レベルのジエポキシ化
合物または多エポキシ化合物で処理してあるポリエステ
ルも包含される。分枝化剤、たとえば3個以上のヒドロ
キシル基を有するグリコールまたは三官能性もしくは多
官能性のカルボン酸が配合されている分枝したポリエス
テルを使用することも可能である。三官能性または多官
能性のエポキシ化合物、たとえばイソシアヌル酸トリグ
リシジルでポリエステルを処理しても分枝したポリエス
テルを製造することができる。さらに、組成物の最終使
用目的に応じて、ポリエステルが酸末端基およびヒドロ
キシル末端基をさまざまな濃度でもっているのが望まし
いこともある。
基、C6-10の脂環式基、C6-10の芳香族基、または約2
〜6個、最も普通の場合は2個か4個の炭素原子を含有
するアルキレン基を有するポリオキシアルキレン基でよ
い。また上記式中のA1 基はp‐フェニレンもしくはm
‐フェニレンまたはこれらの混合物であることが最も多
い。この種のポリエステルとしては、ポリ(アルキレン
テレフタレート)、ポリ(アルキレンナフタレート)お
よびポリアリーレートがある。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
3,939,394号および第4,128,526号
(引用により本明細書に含まれているものとする)に例
示されているように業界で公知である。
えば、ポリ(エチレンテレフタレート)(一般に「PE
T」と略記される)、ポリ(シクロヘキシルジメタノー
ルテレフタレート)(一般に「PCT」と略記され
る)、およびポリ(ブチレンテレフタレート)(一般に
「PBT」と略記される)は、本発明に適したポリエス
テルの例である。その他の適切なポリエステルとして
は、ポリ(アルキレンナフタレート)、たとえばポリ
(ブチレン‐2,6‐ナフタレート)(一般に「PB
N」と略記される)およびポリ(エチレン‐2,6‐ナ
フタレート)(一般に「PEN」と略記される)を始め
とするポリ(アルキレン‐2,6‐ナフタレート)があ
る。また、融点が約380℃以下であり、芳香族ジオー
ル、脂肪族か芳香族のジカルボン酸および芳香族ヒドロ
キシカルボン酸から誘導された繰返し単位を含む液晶ポ
リエステルも有用である。有用な液晶ポリエステルの例
は米国特許第4,664,972号および第5,11
0,896号(引用により本明細書に含まれているもの
とする)に記載されているものである。ポリエステルの
各種混合物も極めて適していることがある。
い押出し・成形温度において加水分解による減成を受け
る傾向があるので、このポリエステルは実質的に水を含
まないのが好ましい。ポリエステルは他の成分と混和す
る前に予備的に乾燥してもよい。普通は、ポリエステル
を予備乾燥しないで使用し、エクストルーダーの真空脱
気を使用して揮発性物質を除去する。
物質を用いてゲル透過クロマトグラフィー(GPC)で
決定した数平均分子量が約20,000〜70,000
の範囲である。有機硫酸塩は一般に次の式で表わすこと
ができる。
はアルキルアリール基が好ましく(Rは分枝でも直鎖で
もよい)、Mはアルカリ金属かアルカリ土類金属、たと
えば第IA族か第IIA族の金属が好ましく、特にたとえ
ばナトリウム、カリウム、リチウムおよびカルシウムが
好ましい。アルキル硫酸塩のひとつがドデシル硫酸ナト
リウムであると好ましい。
に耐衝撃性改良剤を含んでいることができる。特に有用
な耐衝撃性改良剤は一般にゴム質の耐衝撃性改良剤から
なる。これらは当業者によく知られており、それらのう
ちでポリエステル樹脂と共に普通に用いられているもの
はすべて本発明で使用できる。一般に好ましい耐衝撃性
改良剤は、共役ジエンかアクリレートエラストマーの単
独かまたはこれとビニル芳香族化合物との組み合わせの
(メタ)アクリルグラフト(コ)ポリマーからなる。特
に有用なものは、ローム・アンド・ハース(Rohm & Haa
s) から入手できるようなコア‐シェルポリマー、たと
えばアクリロイド(Acryloid)という登録商標で販売され
ているものである。一般にこれらの耐衝撃性改良剤は、
ブタジエンかイソプレンの単独もしくはこれとビニル芳
香族化合物との組み合わせ、またはアクリル酸ブチル単
独かこれとビニル芳香族化合物との組み合わせから誘導
された単位を含有している。以上の耐衝撃性改良剤は、
フロマス(Fromuth) らの米国特許第4,180,494
号、オーエンス(Owens) の米国特許第3,808,18
0号、ファーナム(Farnham) らの米国特許第4,09
6,202号、およびコーエン(Cohen) らの米国特許第
4,260,693号に開示されていると考えられる。
この耐衝撃性改良剤は、ブタジエンかアクリル酸ブチル
をベースとするゴム質のコアと、メチルメタクリレート
単独かこれとスチレンとの組み合わせを重合させた第二
段を有する二段ポリマーからなるのが最も好ましい。こ
の場合第一段には架橋用および/またはグラフト結合用
のモノマーも存在する。この架橋用モノマーの例として
は1,3‐ブチレンジアクリレート、ジビニルベンゼン
およびブチレンジメタクリレートがある。グラフト結合
用モノマーの例としてはアクリル酸アリル、メタクリル
酸アリルおよびマレイン酸ジアリルがある。
4,292,233号に開示されているようなものであ
る。これらの耐衝撃性改良剤は、一般に、比較的高含量
のブタジエンポリマーをベースとし、これにアクリロニ
トリルとスチレンをグラフトさせたものからなってい
る。その他の適切な耐衝撃性改良剤としては、エチレン
‐酢酸ビニルコポリマー、エチレン‐アクリル酸エチル
コポリマー、SEBS(スチレン‐エチレン‐ブチレン
‐スチレン)ブロックコポリマー、SBS(スチレン‐
ブタジエン‐スチレン)ブロックコポリマー、EPDM
(エチレン‐プロピレン‐ジエンモノマー)コポリマ
ー、およびEPR(エチレンプロピレンゴム)コポリマ
ーなどがあるが、これらに限定されることはない。これ
らはすべて当業者によく知られており、かつ市販されて
いる。
始めとする強化材を1種以上含有していてもよい。本発
明を実施する際に有用である典型的な強化材としては、
ガラス繊維、タルク、雲母、粘土、またはこれらの組み
合わせがあるが、これらに限定されることはない。本発
明の組成物で強化材として使用できるフィラメント状の
ガラスは当業者に周知であり、多くの製造業者から広く
入手可能である。電気用途に使用する組成物の場合、比
較的ソーダ含量の低いホウケイ酸塩ガラスからなる繊維
状ガラスフィラメントを使用するのが好ましい。このガ
ラスはより一般的に「E」ガラスといわれている。しか
し、電気的性質がそれ程重要でないような場合には他の
ガラス、たとえば「C」ガラスといわれる低ソーダガラ
スが有用である。フィラメントは標準的なプロセスで作
成され、たとえば、蒸気または空気吹付け法、火炎吹付
け法、機械的引張り法によって製造される。フィラメン
トの直径は通常約0.00012〜0.00075イン
チの範囲であるが、これは本発明に臨界的なものではな
い。
繊維は、当業者にはよく知られているように、官能化さ
れたケイ素化合物で処理してポリマーマトリックスとの
相互作用を改善することもできる。この点、官能化され
たシラン、特にアルコキシシランが有用であろう。これ
らを例示すると、アミノプロピルトリエトキシシラン、
グリシジルプロピルトリメトキシシラン、(3,4‐エ
ポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、メ
ルカプトプロピルシラン、アミノエチルアミノプロピル
アルコキシシラン、ウレイド‐アルキルトリアルコキシ
シランおよびこれらの任意の混合物があるがこれらに限
定されることはない。
れて繊維(ファイバー)となっているかどうか、さらに
その繊維が束ねられてヤーン、ロープまたはロービング
になっているかどうか、あるいは織られてマットなどに
されているかどうかもまた本発明にとって臨界的なこと
ではない。しかし、成形用組成物を製造する際には、長
さ約0.0125〜約2インチのチョップトストランド
の形態のフィラメント状ガラスを使用すると便利であ
る。一方、その組成物から得られる成形品ではコンパウ
ンディング中の断片化のためにさらに短いものが見られ
る。
の組成物全体の重量に対して約2.5〜約60重量%を
構成する。このガラスは、組成物全体の重量に対して約
5〜約55重量%である方が好ましく、さらに約20〜
約40重量%であると最も好ましい。さらに本発明の組
成物は難燃剤化合物を含んでいてもよい。難燃剤化合物
はハロゲンまたはリンを主体とするものとすることがで
きる。従来のハロゲン化された芳香族難燃剤、たとえ
ば、デカブロモジフェニルエーテル、臭素化されたフタ
ルイミド、臭素化されたポリフェニレンエーテル、臭素
を含有するポリアクリレートもしくはポリメタクリレー
ト、すなわちポリペンタブロモベンジルアクリレートお
よび/または臭素化されたスチレンポリマーのいずれも
本発明で使用することができる。これらは当業者には周
知であり、特許文献に記載されている。好ましいものは
テトラブロモビスフェノールAの誘導体、たとえばその
ポリカーボネートポリマーまたはそのエピクロロヒドリ
ンとのアダクトのポリマー(臭素化されたフェノキシ樹
脂)である。これらは単独で用いてもよいし、あるいは
相乗剤、特に無機または有機のアンチモン化合物と組み
合わせて使用してもよい。このような化合物は広く入手
可能であるし、あるいは公知の方法で製造することがで
きる。特に好ましいのは酸化アンチモンである。
下を抑制するために滴下抑制剤を含んでいてもよい。そ
のような化合物は当業者によく知られており、各種フッ
素化ポリオレフィンを包含するがこれらに限定されるこ
とはない。特に有用なのはポリテトラフルオロエチレン
(PTFE)である。ワムバッハ(Wambach) の米国特許
第3,671,487号参照。
料、着色剤、充填材、可塑剤、加工助剤、酸化防止剤な
どのような他の各種添加剤を含んでいることもできる。
このような成分は、特定用途の本発明の組成物に対して
所望の特性を付与するのに有効な量で添加する。本発明
の組成物をブレンドする方法は臨界的なものではなく、
通常の溶融加工技術で実施することができる。ひとつの
従来法では、PBT樹脂(またはPBT/PC樹脂)と
その他の成分を粉末または顆粒の形態でブレンドし、そ
のブレンドを押出し、そして微粉砕してペレットまたは
その他適切な形状にする。これらの成分を一緒にするに
は通常のいかなる方法でもよく、たとえば乾式混合した
り、または溶融状態でエクストルーダー、熱ロールその
他のミキサーで混合したりする。
ブレンドを形成した後このプレブレンドに他の成分を加
える。たとえば、PBT樹脂と安定剤のプレブレンドを
エクストルーダーの上流部に供給すると共にガラス繊維
のような他の成分をエクストルーダーの下流部に加える
ことができる。別の態様では各種化合物をあらかじめコ
ンパウンディングし、ペレット化し、その後成形するこ
とができる。この予備的なコンパウンディングは通常の
装置で実施することができる。たとえば、成分のドライ
ブレンドを、的確な溶融が確保されるように長い転移セ
クションを有する単軸式エクストルーダーに供給するこ
とができる。あるいは、二軸式押出し機の供給口に樹脂
と他の添加剤を供給し、強化材は下流で供給することが
できる。どちらの場合も、一般に適切な機械温度は約4
50〜約575°Fである。
物は、標準的な技術によって、押出し、切断またはチョ
ップして通常の顆粒、ペレットなどのような成形用コン
パウンドにすることができる。本発明の組成物は、従来
から熱可塑性組成物に使用されている任意の装置で成形
することができる。たとえば、常用のシリンダー温度
(たとえば500°F)と常用の金型温度(たとえば、
150°F)の射出成形機で良好な結果が得られる。
量に関連して指称することもでき、その数平均分子量は
10,000〜20,000が好ましく、15,000
〜19,000であるとさらに好ましく、17,000
〜18,000が最も好ましい。高分子量ポリエステル
も数平均分子量を基にして呼ぶことができ、その数平均
分子量は21,000〜50,000が好ましく、2
2,000〜40,000であるとさらに好ましく、3
0,000〜38,000が最も好ましい。
の固有粘度(I.V.)は0.50〜0.60dl/g
であるのが好ましく、0.54〜0.59dl/gであ
るとさらに好ましく、0.57〜0.58dl/gであ
ると最も好ましい。高分子量ポリブチレンテレフタレー
ト樹脂の固有粘度は0.70〜1.5dl/gが好まし
く、0.70〜1.2dl/gであるとさらに好まし
い。
ール/1,1,2,2‐テトラクロロエタンの60/4
0(w/w)混合物25mlに溶解して25℃で測定す
る。ポリエステル/ポリカーボネートブレンドで最も好
ましい範囲はMn=20,000〜50,000であ
る。
0mmの二軸式エクストルーダーを用いて250℃、2
50rpmで加工した。ペレット化した押出し物を示差
走査型熱量分析(DSC)によって検査して、繰返した
熱処理の下でポリエステル相の結晶化度の保持率を決定
した。安定化されてないポリエステル‐ポリカーボネー
トブレンドの場合、ポリマー間の反応によりポリエステ
ルの結晶化度が低下し、その結果、結晶化温度(Tc)
が低下し、結晶化熱(Hc)が減少し、そして充分な加
熱後結晶融点(Tm)が低下すると共に融解熱(Hm)
が減少する。これら結晶化度の変化は最終製品にするた
めの溶融加工工程および機械的性質に影響を及ぼす。
レットからとったサンプルを、以下の加熱温度を用いて
パーキン・エルマー・示差走査型熱量計(Perkin Elmer
Differential Scanning Calorimeter)(DSC)で試験
した。最初の走査は40℃/分で290℃までであっ
た。最初の融解の温度と熱(Tmi/Hmi)を記録し
た。サンプルを3分間290℃に保った後40℃まで冷
却した。次に同じサンプルを290℃まで加熱し、融解
の温度と熱を記録した(Tm1/Hm1)。サンプルを
さらに5分間290℃に保ち、再び40℃に冷却した。
さらに一回加熱サイクルでサンプルを290℃にした。
融解の温度と熱を再び記録した(Tm2/Hm2)。サ
ンプルをさらに5分間290℃に保ち、40℃に冷却
し、その後再度290℃に加熱して第三の融解の温度と
熱を記録した(Tm3/Hm3)。温度はすべて転移の
ピークで記録する。融解熱はジュール/g(J/g)で
記録する。すべての走査で加熱と冷却の速度は40℃/
分であった。
マン・コダック(Eastman Kodak) から入手した。70%
ドデシル硫酸ナトリウムはアルドリッチ・ケミカル(Ald
richChemical)から入手したドデシル硫酸ナトリウムが
約70%、テトラデシル硫酸ナトリウムが25%、そし
てヘキサデシル硫酸ナトリウムが5%の混合物である。
ドデシル硫酸リチウムもアルドリッチ・ケミカル社(Ald
rich Chemcial Co.)から入手した。
と比較して、ブレンドのTmとTcならびに融解熱と結
晶化熱を保持するのに有効である点に注意されたい。 表 1 組成物 A 1 B 2 C PC 50 50 50 50 50 PBT 50 50 50 50 50 NaDS - 0.05 - 0.05 - NaDBS - - 0.05 - - DSC Tmi/Hmi 228/27 229/30 229/27 230/28 229/29 Tm1/Hm1 227/23 228/25 220/20 228/24 229/24 Tm2/Hm2 215/22 224/27 N/P 224/26 217/19 Tm3/Hm3 N/P 214/25 N/P 216/25 N/P NaDS=ドデシル硫酸ナトリウム。 NaDBS=ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム。 PC=レキサン(Lexan) (登録商標)105。ゼネラル
・エレクトリック社(General Electric Company)のビス
フェノールAポリカーボネート樹脂。 PBT=バロックス(Valox) (登録商標)315。ゼネ
ラル・エレクトリック社(General Electric Company)の
ポリブチレンテレフタレート樹脂。 N/P=ピークなし。実施例Dおよび3〜9 実施例D、3〜9(表2および3)では、最初の実施例
と同様にしてサンプルを押出したが、DSC分析は次の
ように変更した。最初の加熱は20℃/分で290℃ま
でとし、この間に最初の融解の温度と熱を記録した(T
mi/Hmi)。サンプルを1分間290℃に保ち、4
0℃/分で40℃まで冷却した。結晶化の温度と熱を記
録した(Tc1/Hc1)。サンプルを再び290℃に
加熱し、融解の温度と熱を記録した(Tm1/Hm
1)。サンプルを15分間290℃に保ち、上記と同様
にして冷却し(Tc2/Hc2)、再び290℃に加熱
した。融解の温度と熱を記録した(Tm2/Hm2)。
オレイル硫酸ナトリウムは26重量%の水溶液であり、
ビス‐ドデシル硫酸マグネシウムは27%の水溶液であ
った。いずれのサンプルもローヌ‐プーラン社(Rohne-P
oulenc Co.) から入手した。 表 2 D 3 4 5 6 7 PBT 50 50 50 50 50 50 PC 50 50 50 50 50 50 ドデシル - 0.05 - - - - 硫酸Na98% ドデシル - - 0.05 0.20 0.50 - 硫酸Na70% ドデシル - - - - - 0.05 硫酸Li Tmi/Hmi 224/24 224/21 222/22 223/22 224/22 223/25 Tc1/Hc1 180/-22 178/-19 179/-19 179/-19 180/-21 181/-23 Tm1/Hm1 223/21 223/19 222/21 222/18 222/21 222/21 Tc2/Hc2 なし 147/-8 なし 181/-15 185/-17 143/-13 Tm2/Hm2 197/7 212/18 205/12 221/19 222/22 209/21 TM=融解温度(℃)、Hm=融解熱(J/g)、Tc=結晶化温度(℃)、H c=結晶化熱(J/g)。 表 3 8 9 PC 50 50 PBT 50 50 オレイル硫酸ナトリウム 0.192 − ドデシル硫酸マグネシウム − 0.185 Tmi/Hmi 223/19 224/19 Tc1/Hc1 183/−17 185/−16 Tm1/Hm1 222/17 222/16 Tc2/Hc2 N/P 152/−5 Tm2/Hm2 200/1 211/12実施例Eおよび10〜11 実施例Eと10〜11(表4)では、270℃、250
rpmに設定した30mmの二軸式エクストルーダーで
サンプルを押出した。DSC分析は実施例9〜10と同
様にして行なった。PETはイー・アイ・デュポン社
(E.I. Dupont Co.) のクライスター(Crystar) 3848
であった。 表 4 E 10 11 PET 50 50 50 PC 50 50 50 ドデシル硫酸Na98% − 0.05 0.20 Tmi/Hmi 253/18 254/21 254/23 Tc1/Hc1 186/−16 196/−19 192/−21 Tm1/Hm1 249/13 251/16 251/16 Tc2/Hc2 148/−9 170/−15 181/−19 Tm2/Hm2 240/10 244/12 248/14実施例F〜Iおよび12〜20 実施例F、G、H、I、12〜20(表5および6)で
は、ポリエステルと添加剤のブレンドを30mmの二軸
式エクストルーダーで250℃、250rpmで押出し
た。ペレットを乾燥し、溶融粘度(MV)を30分に渡
って250℃で測定した(単位ポイズ)。15分間と3
0分間の加熱中MVの変化を記録した。粘度はレオメト
リクス(Rheometrics) の平行板レオメーターで測定し
た。半径は12.5mm、ギャップは1mm、速度は1
5%の歪で10ラジアン/秒であった。サンプルは試験
前に125℃で3時間乾燥した。高分子量PBTは、バ
ロックス(Valox) 315[Mn=36,500、MV=
8500ポイズ(250℃)、IV=1.2dl/g
(60/40w/wのフェノール/1,1,2,2‐テ
トラクロロエタン中)]であった。低分子量のものは、
バロックス(Valox) 195[Mn=17,500、MV
=300ポイズ(250℃)、IV=0.57dl/g
(フェノールTCE中)]であった。どちらの樹脂もジ
ー・イー・プラスチックス(GE Plastics) 製である。有
機の硫酸塩とスルホン酸塩はすでに記載した通りであ
る。有機硫酸塩は、添加剤を含まない対照実験で見られ
る加熱中のMV増大を防止するのに有効であることに注
意されたい。 表 5 F 12 13 14 15 16 G H HMWPBT 50 50 50 50 50 50 50 50 LMWPBT 50 50 50 50 50 50 50 50 LiDS - 0.05 0.1 0.2 - - - - NaDS - - - - 0.1 0.2 - - NaDBS - - - - - - 0.1 0.2 MV250℃ 3分 2240 2170 2040 1620 2170 1810 1890 1810 15分 2680 2240 1800 1110 2200 1650 2490 2190 30分 2950 2060 1520 920 2180 1570 3000 2660 MV変化% 3〜15分 +20% +3% -12% -32% +1% -9% +27% +21% 3〜30分 +32% -5% -25% -43% 0% -13% +59% +47% LiDS=ドデシル硫酸リチウム、NaDS=ドデシル
硫酸ナトリウム、NaDBS=ドデシルベンゼンスルホ
ン酸ナトリウム。HMWPBT=バロックス(Valox) 3
15、LMWPBT=バロックス(Valox) 195[いず
れもジー・イー・プラスチックス(GE Plastics) 製]。
安定化されてない対照Fは大きいMV上昇を示している
ことに注意されたい。本発明(12〜16)の有機硫酸
塩は上昇を抑制している。高レベルでは粘度の損失を促
進し得るが、適当な濃度で初期粘度の良好な保持を示し
ている。有機スルホン酸塩(本発明の一部ではない)は
MV増大の抑制にまったく効果がないことに注意された
い。 表 6 17 18 19 20 I HMWPBT 50 50 50 50 50 LMWPBT 50 50 50 50 50 ドデシル硫酸 0.37 0.74 − − − マグネシウム オレイル硫酸 − − 0.38 0.77 − ナトリウム MV250℃ 3分 1930 1410 2130 2020 1920 15分 1760 1080 2410 2020 2460 30分 1530 880 2580 2040 2930 MV変化% 3〜15分 −9% −23% +13% 0% +28% 3〜30分 −21% −38% +21% +1% +53% 表1〜4のブレンドは、アルキル硫酸塩がPC‐ポリエ
ステルブレンドの溶融安定性に及ぼす有益な効果を例示
している。この試験では、安定剤を含む1:1のPC:
PBTブレンドを押出した後これらのブレンドを熱処理
して結晶化度の保持率を検討している。結晶化度の低下
はPC‐ポリエステル反応の結果であり、この低下の結
果機械的性質と加工性に変化が生じる。
方が対照より良好である。この改良された安定化は、よ
り長い加熱処理(第二の加熱)およびより高い濃度の安
定剤で、より明白である。98%のドデシル硫酸ナトリ
ウムはイーストマン(Eastman) またはアルドリッチ・ケ
ミカル(Aldrich Chemical)から入手した。ドデシル硫酸
Li一水和塩99%と70%のドデシル硫酸ナトリウム
(25%のテトラデシル硫酸ナトリウムと5%のヘキサ
デシル硫酸ナトリウムを含む)はアルドリッチ・ケミカ
ル(Aldrich Chemical)から入手した。
硫酸ナトリウムと同じであり、線状のC12炭化水素基
含有硫酸塩である。また、表5と6の高分子量/低分子
量のポリエステルブレンドでも、アルキル硫酸塩を添加
すると対照では見られる粘度上昇が減少する。高レベル
の添加剤は粘度を下げ得るが、適当なレベルの安定剤を
選択すると良好な粘度保持が達成される。
レットを用いて平行板レオメーターで測定した。半径は
12.5mm、ギャップは1.0mmであった。周波数
は15%の歪で10ラジアン/秒であった。温度は25
0℃であった。
Claims (10)
- 【請求項1】 (a)芳香族ポリカーボネート樹脂、 (b)ポリエステル樹脂、および (c)当該組成物の全重量を基準にして0.01〜5重
量%のレベルで存在する有機硫酸塩を含む熱可塑性組成
物。 - 【請求項2】 前記芳香族ポリカーボネート樹脂がビス
フェノールAポリカーボネート樹脂である、請求項1記
載の組成物。 - 【請求項3】 前記ポリエステル樹脂がポリアルキレン
テレフタレート樹脂である、請求項1記載の組成物。 - 【請求項4】 前記有機硫酸塩がアルキル硫酸塩であ
る、請求項1記載の組成物。 - 【請求項5】 前記芳香族ポリカーボネート樹脂が当該
組成物の全重量を基準にして30〜70重量%のレベル
で存在し、前記ポリエステル樹脂が当該組成物の全重量
を基準にして30〜70重量%のレベルで存在する、請
求項1記載の組成物。 - 【請求項6】 ポリエステル樹脂および芳香族ポリカー
ボネート樹脂を含む熱可塑性ブレンドを溶融加工するた
めの方法であって、(a)有機硫酸塩をポリエステル樹
脂およびポリカーボネート樹脂と混和して熱可塑性樹脂
組成物を製造し、(b)この熱可塑性樹脂組成物を溶融
押出しすることからなる方法。 - 【請求項7】 (a)数平均分子量が20,000未満
の低分子量ポリエステル樹脂、 (b)数平均分子量が25,000より大きい高分子量
ポリエステル樹脂、および (c)溶融粘度を安定化させるのに有効な量の有機硫酸
塩を含む熱可塑性組成物。 - 【請求項8】 前記有機硫酸塩が当該組成物の全重量を
基準にして0.01〜5重量%のレベルで存在する、請
求項7記載の組成物。 - 【請求項9】 前記低分子量ポリエステルが当該組成物
の全重量を基準にして10〜90重量%のレベルで存在
するポリアルキレンテレフタレートであり、前記高分子
量ポリエステルが当該組成物の全重量を基準にして10
〜90重量%のレベルで存在するポリアルキレンテレフ
タレートである、請求項7記載の組成物。 - 【請求項10】 低分子量のポリエステル樹脂および高
分子量のポリエステル樹脂を含む熱可塑性ブレンドを溶
融加工するための方法であって、(a)有機硫酸塩を低
分子量ポリエステル樹脂および高分子量ポリエステル樹
脂と混和して熱可塑性樹脂組成物を製造し、(b)この
熱可塑性樹脂組成物を溶融押出しすることからなる方
法。
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