JPH11503769A - ポリアミン化合物で変性したポリカーボネート組成物 - Google Patents
ポリアミン化合物で変性したポリカーボネート組成物Info
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Abstract
(57)【要約】
衝撃抵抗性、溶媒抵抗性、及び熱変形に対する抵抗性の望ましいバランスを保持する、ポリカーボネート、ポリエステル、オレフィン性エポキシド含有コポリマー及びポリアミン化合物を含むブレンドされた組成物。
Description
【発明の詳細な説明】
ポリアミン化合物で変性したポリカーボネート組成物
技術分野
本発明は、カーボネートポリマー、特に良好な耐熱変形性を有するもの、さら
にそれから形成される組成物に関する。
背景技術
ポリカーボネートは、一般に、それが良好な絶縁性及び非腐食性を伴う優れた
レベルの耐熱性及び寸法安定性を組み合わすために、多くの用途を見いだしてき
た。しかし、その延性(ductility)は、それが他のポリマー例えばポ
リエステルとブレンドされるとき、低下する。
低下した延性は、ブレンドされたポリカーボネートが、多数の環状構造又はバ
ルキーな置換基の存在の理由により、たとえ成形材料として単独で使用されると
きでさえ、脆い破壊(brittle fracture)によって破壊される
ものである場合、特に問題である。これらの環状構造及びバルキーな置換基によ
り特徴づけられるポリカーボネートは、熱変形に対して有名な高度の抵抗性を事
実有するするが、それらは、熱変形に対するこの優れた抵抗性からさもなければ
得ることのできる利益を優るほど十分に高いレベルで、特にノッチ感度として表
現される、タフネスの欠如を概して示す。
従って、延性が、ポリカーボネート/ポリエステルブレンド、そして特に熱変
形に対する高いレベルの抵抗性を特徴とするがしかし低い延性又はそれの欠如を
特徴とするポリカーボネートを含むブレンドにおいて予想されそして確かに得ら
れることが望ましいだろう。
発明の開示
一つの態様では、本発明は、(a)ポリカーボネート、(b)ポリエステル、
(c)オレフィン性エポキシド含有コポリマー、及び(d)ポリアミン化合物を
混合して含む組成物を含む。好ましい態様では、本発明は、エラストマー状衝撃
変性剤も含む上記の組成物を含む。
本発明の組成物は、例えば、フィルム、ファイバー、押し出されたシート、マ
ルチ層の積層物、及び殆ど全ての種類の成型又は成形された物品特に器具、装置
のハウジング、自動車の車体のパネル、並びに自動車、電気及びエレクトロニッ
クス産業において使用されるパーツ及びコンポーネントの製造に有用である。例
えば、自動車は、本発明の組成物から成型される1以上のパーツを含むことが考
えられる。本発明の方法は、前記のものと同じ又は同様な応用を有する組成物及
び成型物を製造するのに有用である。
本発明の組成物は、(a)ポリカーボネートと(b)ポリエステルとのブレン
ドが、(c)オレフィン性エポキシド含有コポリマー、及び(d)ポリアミン化
合物と組成物で混合されたものである。本発明の組成物は、任意に(e)エラス
トマー状衝撃変性剤を含むこともできる。
本発明の組成物中の成分(a)−(d)に関する含量の好適な範囲は、全組成
物の重量部で表示して、以下の通りである。
(a)5−92部、好ましくは30−90部、そしてさらに好ましくは50−8
7部のポリカーボネート、
(b)5−80部、好ましくは10−50部、そしてさらに好ましくは10−4
0部のポリエステル、
(c)3−30部、好ましくは8−20部、そしてさらに好ましくは10−15
部のオレフィン性エポキシド含有コポリマー、及び
(d)0.0005−1.0部、好ましくは0.01−0.6部、そしてさらに
好ましくは0.01−0.3部のポリアミン化合物。
本発明の組成物が任意の成分(e)であるエラストマー状衝撃変性剤を含むと
き、それに関する含量の好適な範囲は、全組成物の重量部で表示して、50部ま
で、好ましくは1−40部、そしてさらに好ましくは3−20部である。
それから本発明の組成物の任意の特別な調合物が製造される種々の成分の重量
部の合計は、100であろうが、そうである必要はない。
本発明の組成物の製造は、当業者に周知の任意の好適な混合手段により達成で
きる。概して、ポリカーボネート及び塩素化ポリエチレン、並びに本発明の組成
物に任意に存在する他の成分又は添加物は、それらの十分な分布を得るのに十分
な撹拌により粉末状又は粒状でタンブラー又はシェーカー中で乾燥ブレンドされ
る。もし望まれるならば、乾燥ブレンドされた調合物は、さらに、例えば真空中
又は真空なしで押し出し機において、それらの熱可塑化を生じさせるのに十分な
温度で、マラキサショーン(malaxation)又は剪断応力にかけられる
。混合工程で使用できる他の装置は、例えば、ローラーミル、Henschel
ミキサー、リボンブレンダー、Banburyミキサー、又は往復運動するスク
リュー射出成型機を含む。成分は、同時に、又は任意の順序で混合できる。
熱の適用により軟化又は溶融されるとき、本発明の組成物は、製作を行い、そ
して従来の技術例えば圧縮、射出成型、気体補助射出成型、カレンダリング、真
空成形、熱成形、押し出し及び/又は吹き込み成型技術を単独又は組合せで使用
して、そこで成型又は成形できる。組成物は、また、フィルム、ファイバー、多
層積層物又は押し出されたシートに成形、紡糸又は延伸でき、又はその目的に好
適な任意の機械で1以上の有機又は無機の物質と配合できる。
上記の含量の範囲内で製造される組成物から成型される物品が、衝撃及び溶媒
抵抗性及び熱変形に対する抵抗性の望ましいレベルのバランスを示す限り、ポリ
カーボネート/ポリエステルブレンドのこれらの性質を改良する方法は、オレフ
ィン性エポキシド含有コポリマー及びポリアミン化合物、そして任意にエラスト
マー状衝撃変性剤と混合することである。
本発明の組成物中の成分(a)は、ポリカーボネートであり、それは、ジヒド
ロキシ化合物例えばビスフェノール、及びカーボネートプレカーサー例えば二置
換炭酸誘導体、ハロホルメート(例えばグリコール又はジヒドロキシベンゼンの
ビスハロホルメート)又はカーボネートエステルから製造できる。これらの成分
は、しばしば、ジヒドロキシ化合物がアルカリ性水溶液に溶解されそして脱プロ
トン化され、カーボネートプレカーサーが有機溶媒に溶解される相境界工程の手
段により反応する。
これらの成分の混合物は、アルカリ性水溶液中にカーボネートプレカーサーを
含む溶媒の小滴を分散又は懸濁するのに十分なやり方で撹拌される。反応は、ジ
ヒドロキシ化合物のビス(カーボネートプレカーサー)エステルを生ずる。例え
ば、もしカーボネートプレカーサーがハロゲン化カルボニル例えばホスゲンであ
るならば、工程のこの最初の相の生成物は、モノクロロホルメート又はジクロロ
ホルメートの何れかであるか、又は各末端にフェノレートを含むモノマー又はオ
リゴマーである。これらの中間のモノカーボネート及びオリゴカーボネートは、
それらが形成されるにつれ有機溶媒中に溶解し、そしてそれらは、次に、以下の
ものが代表的であるカップリング触媒との接触によって、高分子量のポリカーボ
ネートに縮合できる。第三級アミン例えばトリエチルアミン又はジメチルアミノ
ピリジン。これらの触媒は、それがカーボネートプレカーサーと接触する前又は
後に、反応混合物に添加できる。
重合が完了すると、有機相及び水相は、分離されて、有機相の精製並びにそれ
からのポリカーボネート生成物の回収を行う。未反応モノマー、残存工程化学品
及び/又は他の電解質がなくなるまで、有機相を希釈塩基、水及び/又は希釈酸
により遠心分離機中で必要に応じ洗浄する。ポリカーボネート生成物の回収は、
噴霧乾燥、水蒸気揮発分除去、排気押し出し機中の直接揮発分除去、又は抗溶媒
(anti−solvent)例えばトルエン、シクロヘキサン、ヘプタン、メ
タノール、ヘキサノール又はメチルエチルケトンの使用による沈澱により行うこ
とができる。
ポリカーボネートを製造する溶融方法において、炭酸の芳香族ジエステルは、
塩基性触媒の存在下エステル交換反応で芳香族ジヒドロキシ化合物と縮合する。
反応は、概して、真空下250−300℃で行われる。ポリカーボネートは、ま
た、酸受容体及び縮合触媒の両方に働くピリジン、ジメチルアニリン又はCaO
Hのような物質を使用して、均質な溶液中で製造できる。ポリカーボネートを製
造するさらに他の方法は、触媒例えばステアリン酸リチウム又はテトラメチルア
ンモニウムテトラフェニルボレートを使用して、200−300℃で、約130
0の重量平均分子量を有する環状オリゴマーの重合である。
ポリカーボネートの製造に好適な或るジヒドロキシ化合物の例は、式
(式中、(I)Zは、(A)二価の基であって、その全て及び異なる部分は、(
i)線状、分枝状、環状又は二環状、(ii)脂肪族又は芳香族、及び/又は(
iii)飽和又は不飽和であり、この二価の基は、1−35の炭素原子並びに5
までの酸素、窒素、硫黄、燐及び/又はハロゲン(例えばフッ素、塩素及び/又
は臭素)の原子からなるか、又は(B)S、S2、SO、SO2、O又はCOであ
るか、又は(C)単結合であり、そして
(II)各Xは、独立して、水素、ハロゲン原子(例えばフッ素、塩素及び/又
は臭素)、C1−C12線状又は環状のアルキル、アルコキシ、アリール又はアリ
ールオキシ基、例えばメチル、エチル、イソプロピル、シクロペンチル、シクロ
ヘキシル、メトキシ、エトキシ、ベンジル、トリル、キシリル、フェノキシ及び
/又はキシリノキシである)
により表示される種々の橋かけされた置換又は未置換の芳香族ジヒドロキシ化合
物(又はこれらの混合物)を含む。
例えば、上記の式中のZにより表示される橋かけ基は、1以上の基例えばCH3
、C2H5、C3H7、n−C3H7、i−C3H7、シクロヘキシル、ビシクロ[2
.2.1]ヘプチル、ベンジル、CF2、CF3CCl3、CF2Cl、CN、(C
H2)2COOCH3、又はPO(OCH3)2が結合している炭素原子でありうる
。
良好な熱安定性を有するポリカーボネート即ち「高熱」ポリカーボネートは、
155℃以上、有利には170℃以上、好ましくは185℃以上そして最も好ま
しくは195℃以上のガラス転移温度(Tg)を有するものとして定義される。
それは、概して、多数の環構造又はバルキーな置換基例えばハロゲン、高級又は
分枝状アルキル、アリール、アルコキシ又はアリールオキシ置換基を繰り返し単
位の骨格上に含む。Tgは、無定形のポリマー状物質が例えば機械的強さを含む
その物理的性質における急激な変化を示す温度又は温度範囲である。Tgは、示
差走査熱量測定により求めることができる。
高熱ポリカーボネートの代表的な例は、以下のようなジヒドロキシ化合物から
形成されるものである。
*2、2−ビス(3、5−ジハロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン(「テト
ラハロビスフェノール−A」)(但し、ハロゲンはフッ素、塩素、臭素又は沃素
であり、例えば2、2−ビス(3、5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プ
ロパン(「テトラブロモビスフェノール−A」又は「TBBA])
*2、2−ビス(3、5−ジアルキル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン(「
テトラアルキルビスフェノール−A])但し、アルキルは、メチル又はエチルで
あり、例えば2、2−ビス(3、5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロ
パン(「テトラメチルビスフェノール−A」)
*1、1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン(「ビスフェ
ノール−AP」又は「ビス−AP」)
*ビス(ヒドロキシフェニル)フルオレン[ビスヒドロキシ(α−ジフェニレン
メタン)]又は
*前記の中の任意のものと2、2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(「ビ
スフェノール−A」又は「ビス−A」)とから形成されるコポリマー。
好ましい態様では、本発明の組成物に使用されるポリカーボネートは、上記の
ような高熱ポリカーボネートであり、それは、それが約149℃に過ぎないTg
を有するので、ビスフェノール−A単独から形成されるポリカーボネートを排除
するだろう。
一般に上記のような方法を使用して、ゲル浸透クロマトグラフィにより測定し
て、8000−200000そして好ましくは15000−40000の重量平
均分子量を有するポリカーボネート生成物を得ることができるが、この範囲外の
値も同様に使用できる。分子量は、一官能物質例えばフェノール、炭酸塩化物又
はフェニルクロロカーボネートから選択される連鎖停止剤の反応混合物への添加
によりコントロールできる。連鎖停止剤は、ジヒドロキシ化合物がカーボネート
プレカーサーと接触する前又は後に、反応混合物に添加できる。
線状よりむしろ分枝状のポリカーボネート分子は、反応混合物に、トリ官能性
又はポリ官能性のモノマー、例えばトリ官能性又はテトラ官能性フェノール又は
カルボン酸(又は誘導体例えばアシルハライド又は無水物)、カルボン酸側基を
含むビスフェノール、又は窒素含有化合物例えばシアヌル酸塩化物、又はこれら
の基を含む化合物を添加することによりえることができる。好ましい分枝剤は、
トリフェノールエタン、トリメリット酸又はピロメリット酸二無水物である。
本発明の好ましい方法は、芳香族ポリカーボネートが製造されるものである。
芳香族ポリカーボネートは、本明細書では、カルボニル炭素に結合している、ポ
リカーボネート鎖に存在する1以上のジヒドロキシ化合物の酸素原子に関連して
定義される。芳香族ポリカーボネートでは、全てのこれらの酸素原子は、その或
る部分が芳香族環であるジヒドロキシ化合物残基により橋かけされる。
また、本明細書において使用されるとき、用語「ポリカーボネート」内に含ま
れるのは、その或るものが反応混合物中に1以上の異なるジヒドロキシ化合物を
配合することにより製造できる、種々のコポリカーボネートである。上記の異な
るジヒドロキシ化合物の1の代わりに、ジカルボン酸(又はエステル形成誘導体)
又はヒドロキシカルボン酸が、反応混合物に使用されるか、又はオリゴマー状プ
レポリマーを形成するときは、ポリ(エステル/カーボネート)が得られる。し
かし、好ましい態様では、本発明で使用されるポリカーボネートは、ポリ(エス
テル/カーボネート)を除く。ポリ(エステル/カーボネート)は、一般に、周
知であり、そしてSwartの米国特許第4105533号に詳述されている。
コポリカーボネートは、また、例えば、塩素又はアミノ末端ポリシロキサンの
存在下1以上のジヒドロキシ化合物と、カーボネートプレカーサーとを、ヒドロ
キシ末端ポリ(フェニレンオキシド)又はポリ(メチルメタクリレート)とを、
又はホスホニルジクロリド又はホスホン酸の芳香族エステルとを反応させること
により製造できる。シロキサン/カーボネートブロックコポリマーは、一般に周
知であり、そしてPaulの米国特許第4596970号に詳述されている。
本発明の実施に使用するのに好適なカーボネートポリマーを製造する一般に上
述された方法は、周知であり、例えば、一般に周知である二三の方法は、Sch
nellの米国特許第3028365号、Glassの米国特許第452979
1号、及びGrigoの米国特許第4677162号に詳述されている。
本発明の組成物中の成分(b)は、ポリエステルであり、それは、ヒドロキシ
カルボン酸の自己エステル化、又は直接エステル化により製造でき、それは、−
[−AABB−]−ポリエステルを生成する、生ずる水の排除を伴うジオールと
ジカルボン酸との反応を含む。別に、しかし同様なやり方で、ジカルボン酸のエ
ステル形成誘導体は、ジオールとともに加熱されてエステル交換反応においてポ
リエステルを得ることができる。これらの目的に好適な酸誘導体は、酸のエステ
ル、ハロゲン化物、塩又は無水物である。ポリエステルは、また、環状エステル
又はラクトンの開環反応により生成でき、それらについて有機の第三級塩基及び
アルカリ及びアルカリ土類金属、水素化物及びアルコキシドが開始剤として使用
できる。ポリエステルが結晶性であるか又は無定形であるかは、概して、それか
ら製造される原料の対称の機能である。結晶性の物質は、それが示差走査熱量計
で示す吸熱により同定できる。本発明で使用して好ましいポリエステルは、25
4−260℃の融点を有する結晶性ポリエステルである。
本発明で使用されるポリエステルを製造するのに好適な反応物は、ヒドロキシ
カルボン酸に加えて、その何れか又は両者が脂肪族又は芳香族であるジオール及
びジカルボン酸である。ポリ(フェニレンアルカンジカルボキシレート)、ポリ
(アルキレンフェニレンジカルボキシレート)、ポリ(フェニレンアルカンジカ
ルボキシレート)、又はポリ(フェニレンフェニレンジカルボキシレート)であ
るポリエステルが、それ故、本発明で使用するのに適切である。ポリマー鎖のア
ルキル部分は、例えば、ハロゲン、アルコキシ基又はアルキル側鎖により置換で
き、そして鎖のパラフィン性セグメントにおける二価のヘテロ原子基(例えば−
O−、−S−、又はSO2−)を含むことができる。鎖は、また、不飽和及び非
芳香族環を含むことができる。芳香族環は、置換基例えばハロゲン、アルコキシ
又はアルキル基を含むことができ、そして任意の環位置のポリマー骨格に結合し
、そしてアルコール又は酸の官能基に直接結合するか又は干渉原子に結合できる
。
エステル形成に使用される代表的なアルキレンジオールは、C2−C10グリコ
ール、例えばエチレン−、プロピレン−、及びブチレン−グリコールである。し
ばしば使用されるアルカンジカルボン酸は、シュウ酸、アジビン酸及びセパシン
酸である。環を含むジオールは、例えば、1、4−シクロヘキシレニルグリコー
ル又は1、4−シクロヘキサン−ジメチレングリコール、レゾルシノール、ヒド
ロキノン、4、4′−チオジフェノール、ビス−(4−ヒドロキシフェニル)ス
ルホン、ジヒドロキシナフタレン、キシリレンジオールであるか、又は多くのビ
スフェノールの1例えば2、2−ビス−(4−ヒドロキシ−フェニル)プロパン
である。芳香族二酸は、例えば、テレフタール酸、イソフタール酸、ナフタレン
ジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジ
フェニルスルホンジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸を含む。
1のジオール及び1の二酸のみから形成されるポリエステルに加えて、用語「
ポリエステル」は、本明細書で使用されるとき、ランダム、パターン又はブロッ
クコポリエステル、例えば、2種以上の異なるジオール及び/又は2種以上の異
なる二酸から、及び/又は他の二価のヘテロ原子基から形成されるものを含む。
これらコポリエステルの混合物、1のジオール及び二酸のみから由来するポリエ
ステル、及びこれら群の両者からのメンバーの混合物は、また、本発明で使用す
るのに全て好適であり、そして全て用語「ポリエステル」に含まれる。例えば、
テレフタール酸とのエステル化にエチレングリコールとともにシクロヘキサンジ
メチロールを使用することは、特別に興味のある透明な無定形のコポリエステル
(「PETG」)を形成する。また考慮されるのは、PCTG、4−ヒドロキシ
安息香酸及び2−ヒドロキシ−6−ナフトエ酸の混合物から由来する液状の結晶
性ポリエステル、又はテレフタール酸、4−ヒドロキシ安息香酸及びエチレング
リコールの混合物、又はテレフタール酸、4−ヒドロキシ安息香酸及び4、4′
−ジヒドロキシビフェニルの混合物である。
芳香族ポリエステル、芳香族二酸から製造されたもの、例えばポリ(アルキレ
ンフェニレンジカルボキシレート)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、又はこれらの混合物は、特に本発明で有用である。
上述のような、ポリエステルの製造に有用な方法及び材料は、一般に周知であ
り、そしてWhinfieldの米国特許第2465319号、Pengill
yの米国特許第3047539号及びRussellの米国特許第375698
6号に詳述されている。
本発明で使用される成分(c)であるオレフィン性エポキシド含有コポリマー
は、0℃より低いそして好ましくは−20℃より低いガラス転移温度(Tg)を
有するコポリマーである。
本発明で使用されるエポキシド含有コポリマーは、(i)少なくとも1のオレ
フィンモノマー例えばエチレン、プロピレン、イソプロピレン、ブチレン又はイ
ソブチレン又は少なくとも1の共役ジエン例えばブタジエンなど又はこれらの混
合物、及び(ii)少なくとも1のエポキシド環を有する少なくとも1のエチレ
ン性不飽和(例えばビニル又はビニリデン)モノマーから形成される。下位成分
(i)及び(ii)に加えて、エポキシド含有コポリマーは、また、エポキシド
環を有しない少なくとも1のエチレン性不飽和(例えばビニル又はビニリデン)
モノマーである下位成分(iii)から形成できる。エポキシド含有コポリマー
の混合物は、同様に成分(c)として使用できる。
エポキシド含有コポリマーは、熱可塑性物であり、各下位成分(i)及び各下
位成分(ii)のエチレン性不飽和二重結合を経る重合によって形成される。エ
ポキシド環は、下位成分(ii)から懸垂し、そして自由に反応する。下位成分
(i)及び下位成分(ii)は、一緒になって、概して線状のポリマーを形成し
、そして下位成分(iii)は、(i)及び(ii)と共重合して概して線状の
鎖になるか、又は(iii)は、下位成分(i)及び(ii)から製造される概
して線状の鎖上にホモポリマー分枝状鎖としてグラフトできる。
エポキシド含有コポリマーの下位成分(iii)として使用するのに好適なエ
ポキシド環を有する代表的なエチレン性不飽和モノマーは、例えば、不飽和カル
ボン酸のグリシジルエステル(例えばグリシジルメタクリレート)、不飽和アル
コールのグリシジルエーテル(例えばアリルグリシジルエーテル)、及びアルケ
ニルフェノールのグリシジルエーテル(例えばイソプロペニルフェニル−グリシ
ジルエーテル)、及びエポキシカルボン酸のビニル及びアリルエステル(例えば
エポキシド化オレイン酸のビニルエステル)を含む。一般に、分子中に重合可能
な不飽和基及び反応性エポキシド環の両者を含む全ての化合物は、本発明のエポ
キシド含有コポリマーの製造のための下位成分(ii)として使用できる。
下位成分(ii)として使用するのに好適なエポキシド環を有する種々のエチ
レン性不飽和モノマーは、以下の構造により記述できる。
(式中、mは、0−20の整数であり、nは、1−10の整数であり、pは0又
は1であり、そして各Rは、独立して水素又はC1−C6アルキル基(例えばメチ
ル、エチル又はn−プロピルである)である)。
本発明で使用されるエポキシド含有コポリマーを形成するのに下位成分(ii
i)として有用な代表的なエチレン性不飽和モノマーは、以下のものを含む。ビ
ニル又はビニリデン化合物(特にそれらが極性の電気陰性基又は官能基を有する
か、又はハロゲン置換されているとき)例えばビニル芳香族化合物例えばスチレ
ン及びその置換された誘導体であって、アルファ−メチルスチレン、ビニルトル
エン、ビニルキシレン、p−エチルスチレン、2、4−ジメチルスチレン、o−
クロロスチレン、2、5−ジクロロ−スチレン、及びハロゲン化スチレンを含む
;アルファ−ベータ−オレフィン性不飽和及び低級アルキル又はハロゲン置換基
を有するモノニトリル例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル又はアルフ
ァ−ハロゲン化アクリロニトリル;エチレン性不飽和カルボン酸のエステル例え
ばアクリル酸及びメタクリル酸のエステルであって、C1−C8アルキルアクリレ
ート例えばエチルアクリレート、ブチルアクリレート、ヘキシルアクリレート又
はヒドロキシエチルアクリレート、C1−C8アルキルメタクリレート例えばメチ
ルメタクリレート又はヘキシルメタクリレートを含み、並びにC1−C6脂肪族又
は脂環族アルコール特にC1−C4脂肪族又は脂環族アルコールの他のエステル;
ビニルプロピオナート及びビニルベンゾエート;酢酸ビニル;アクリル酸又はメ
タクリル酸;ビニルエーテル例えばビニル−メチル−エーテル、ビニル−エ
チル−エーテル及びビニル−イソブチル−エーテル;脂肪族ビニル化合物例えば
塩化ビニル、塩化ビニリデン、ビニルアミド;アルファ−オレフィン;マレイミ
ド、マレエート;フマレート;又は前記のものの任意のものの2種以上の混合物
。(ビニルモノマー例えば前記のものは、エポキシド環を有するとき、また下位
成分(ii)として使用できる。)さらに、エポキシド含有コポリマーは、コモ
ノマーとして(c)(iv)一酸化炭素を含むことができる。
エポキシド含有コポリマーを製造するのに使用される下位成分の含量は、全コ
ポリマーの重量に基づいて、以下の通りである。下位成分(i)、30−95%
、好ましくは40−90%そしてさらに好ましくは45−80%;下位成分(i
i)、0.5−40%、好ましくは1−30%そしてさらに好ましくは2−20
%;下位成分(iii)、40%まで、好ましくは5−30%そしてさらに好ま
しくは10−20%。
エポキシド含有コポリマーの分子量は、概して、10000−500000の
間、好ましくは20000−200000の間、そしてさらに好ましくは300
00−80000の間である。エポキシド含有コポリマーの溶融インデックスは
、概して、ASTM D−1238(条件190/2.16)に従って190℃
で測定されるとき、0.1−100g/10分の範囲、そして好ましくは0.5
−30g/10分の間にある。
エポキシド含有コポリマーは、周知の方法に従って、例えば50%の濃度の溶
液中80℃でクロロベンゼン中のラジカル重合により得ることができる。例えば
、モノマー例えば上記のものは、適切な溶媒、例えばベンゼン、クロロベンゼン
又はトルエンに溶解され、そしてアゾビスイソブチロニトリルを加えることによ
り約80℃以上の温度で重合され、それにより酸素が除かれる。モノマーが反応
した後、溶媒を留去し(例えば100℃及び20torrでクロロベンゼン)、
そして残存物を100℃で真空中で乾燥し、次に粉末化する。本発明のエポキシ
ド含有コポリマーは、また、オレフィンを重合するのに好適な条件下で気相中で
製造できる。例えば、ポリマーは、管状反応器又は撹拌するオートクレーブの何
れか中で製造でき、その場合、オレフィン又はビニルモノマーガス、過酸化遊離
基開始剤及び連鎖移動剤の加熱かつ加圧された原料の流れが、反応装置中に注入
さ
れる。形成の反応は、概して、当業者に周知のように、1500−3000気圧
(152−304Mpa)並びに通常300℃を超えない温度で生ずる。
本発明の組成物中の成分(d)は、ポリアミン化合物である。ポリアミン化合
物は、この用語が本明細書で使用されるとき、その少なくとも約30%が一級芳
香族、ルイス酸ブロック一級脂肪族及び/又は二級脂肪族、又は芳香族アミン基
である、複数の活性水素含有基(例えば、−SH、−OH、−NH又は−NH2
基)を有する化合物又はポリマーの比較的高い当量重量化合物又はポリマー、又
は混合物を意味する。ポリアミン化合物又はその混合物は、1分子当たり平均1
.5−6、そして好ましくは1.8−4の活性水素含有基を有する。ポリアミン
化合物は、好ましくは、400−5000、好ましくは500−2500、さら
に好ましくは700−2000そして最も好ましくは800−1700の当量重
量を有する。特に好適なポリアミン化合物は、その少なくとも30%が一級芳香
族、ルイス酸ブロック一級脂肪族及び/又は二級脂肪族、又は芳香族アミン基で
ある複数の活性水素含有基を有するポリエーテル又はポリエステルである。
好適な二級脂肪族ポリアミン化合物は、ポリオール、特にポリエーテル及びポ
リエステルポリオールを含み、それらは、二級アミン基が活性水素含有基の30
−100%、好ましくは50−100%、さらに好ましくは60−100%であ
るように変性されている。これら二級脂肪族ポリアミン化合物は、好都合には、
一般に知られておりそして米国特許第4153381号に記載されているように
、対応するポリオールと一級アミンとを反応させ、そして得られる中間体を水素
により還元することにより製造される。二級アミンは、有利には、不活性に置換
されたアルキル−、シクロアルキル−又はベンジル−アミンである。別に、二級
脂肪族ポリアミン化合物は、対応する一級脂肪族アミンとエチレン性不飽和化合
物とのMichael付加反応で製造できる。アクリロニトリルは、殊に好適な
エチレン性不飽和化合物であるが、一級アミンとMichael付加反応を行う
全ての化合物が使用できる。一級脂肪族アミンそれ自体は、一般に知られており
そして例えば米国特許第3128311号、3152998号、3654370
号、3347926号及び4014933号に教示されているように、アンモニ
アによる対応するポリオールの還元的アミン化で製造できる。
好適な芳香族ポリアミン化合物は、ポリオール、特にポリエーテル及びポリエ
ステルポリオールを含み、それらは、活性水素含有基の少なくとも一部として芳
香族アミン基を含むように変性されている。これらの化合物は、例えば、ジイソ
シアナートにより対応するポリエーテル又はポリエステルポリオールをキャッピ
ングしてプレポリマーを形成し、次にプレポリマーと水とを反応させて遊離のイ
ソシアナート基を加水分解して対応する一級アミンとする。別に、これら化合物
は、1986年10月27日に出願されたSteuberらの米国出願第923
255号に教示されているように、対応するポリエーテル又はポリエステルポリ
オールとp−ニトロクロロベンゼンとを反応させ、次にニトロ基をアミンに還元
することにより製造できる。他の好適な方法では、対応するヒドロキシル−又は
一級アミン末端ポリエーテル又はポリエステルは、p−アミノ安息香酸の低級ア
ルキルエステル特にメチルエステルのような物質とのエステル交換反応で反応し
て、芳香族ポリアミン化合物を発生する。
二級芳香族ポリアミン化合物は、前述のような、対応する一級芳香族アミン化
合物及びエチレン性不飽和化合物例えばアクリロニトリルのMichael反応
で製造できる。一級又は二級アミン末端の何れかの芳香族アミン末端化合物は、
有利には、本発明の組成物で使用される比較的高い当量重量のポリアミン化合物
により供給される活性水素含有基の全数の30−100%、好ましくは50−1
00%そしてより好ましくは70−100%である割合の一級及び/又は二級ア
ミン基を含む。
本発明で使用するのに好適なブロックされた一級脂肪族ポリアミン化合物は、
有利には、アンモニアによる対応するヒドロキシル末端化合物の還元的アミノ化
、次にルイス酸例えばベンゾイルクロリド、二酸化炭素、金属カルボキシレート
例えば錫、亜鉛、チタン又はアルミニウムのカルボキシレートによるそれのコン
プレックス化で製造される。ルイス酸は、有利には、一級アミン基の当量当たり
0.2−5、そして好ましくは0.9−1.5当量の量で使用される。
本発明の組成物中で使用するのに好適な種々のポリアミン化合物は、以下のよ
うに記述できる。
H(A)N−Ea−(E−G−E)b−N(A)H I
H(A)N−[E−(O−E)c]d−Od−[G−(O−G)c]e−N(A)H
II
H(A)N−Q−[O−C(O)−Q−C(O)−O−Q]f−O−C(O)
−Q−C(O)−O−Q−N(A)H III
(式中、Aは、それぞれの場合、独立して水素又はC1−C6線状又は分枝状アル
キル又はアルキレン基であり、1以上の窒素又は酸素原子が鎖中に存在でき、各
炭素原子は、任意にヒドロキシ基又は一級又は二級アミン基により置換されてい
てもよく、
Bは、それぞれの場合、独立してC1−C20、好ましくはC1−C12、そしてさら
に好ましくはC1−C8の線状、分枝状又は環状のアルキル又はアルキレン基であ
り、1以上の窒素又は酸素原子が鎖中に存在してもよく、各炭素原子は、任意に
ハロゲン原子(例えばフッ素、塩素、臭素又は沃素原子)、C1−C8のアルコキ
シ基、C6−C10のアリールオキシ基、フェニル基、ヒドロキシ基又は一級又は
二級アミン基により置換されていてもよく、
Gは、それぞれの場合、独立して
(但し、(I)Zは、(A)その全て又は異なる部分が、(i)線状、分枝状、
環状又は二環状、(ii)脂肪族又は芳香族及び/又は(iii)飽和又は不飽
和である二価の基であり、この二価の基は、1−35の炭素原子並びに5までの
酸素、窒素、硫黄、燐及び/又はハロゲン(例えば、フッ素、塩素及び/又は臭
素)原子からなり、各炭素原子は、任意に一級又は二級アミン基により置換され
ていてもよく、又は(B)S、S2、SO、SO2、O又はCOであるか、又は(C
)単結合であり、そして
(II)各Xは、独立して、水素、ハロゲン原子(例えば、フッ素、塩素及び/
又は臭素)、C1−C12の線状又は環状のアルキル、アルコキシ、アリール又は
アリールオキシ基、例えばメチル、エチル、イソプロピル、シクロペンチル、シ
クロヘキシル、メトキシ、エトキシ、ベンジル、トリル、キシリル、フェノキシ
及び/又はキシリノキシ、又はヒドロキシ又は一級又は二級アミン基であり、そ
して
(III)gは0又は1である)
であり、
Qは、それぞれの場合、独立してE又はGであり、
aは、0又は1であり、
bは、0−10、好ましくは0−4、そしてさらに好ましくは1−3であるが、
a及びbは、ともに0であってはならず、
cは、1−70、好ましくは5−50、そしてさらに好ましくは5−30であり
、
d及びeは、ともに0又は1であるが、但しd及びeは、ともに0であってはな
らず、そして
fは、0−70、好ましくは5−50、そしてさらに好ましくは5−30である
)、又は
H(A)N−(E−NH)j−(R2−G−R2−R3)h−R2−G−R2−(E
−NH)j−N(A)H IV
(式中、R2は、それぞれの場合、独立して−E−CH(OH)−E−基であり
、
R3は、それぞれの場合、独立して−HN−(E−NH)j基であり、
A、E及びGは、前記同様であり、
hは、0−25、好ましくは0−10、そしてさらに好ましくは1−3であり、
jは、1−6、そして好ましくは1−4である)。
上記の式中の数の変動値は、特定された範囲又は特に設定されたもの以外の下
位範囲内の個々の値をとることができる。
本発明で有用な他のポリアミン化合物は、一級又は二級アミン末端ポリエーテ
ル、ポリエステル又はポリエーテルエステル、又は200−8000、好ましく
は300−6000、さらに好ましくは300−5500そして最も好ましくは
400−5000の分子量を有するこれらの化合物を含む。
本発明の組成物中の任意の成分(e)は、エラストマー状衝撃変性剤であり、
その二三の異なる変種、又はその混合物は、本発明に使用するのに好適である。
このエラストマー状衝撃変性剤がとる一つの形は、熱可塑性エラストマーであ
り、それは、例えば、それが性質に何等の顕著な変化を生ずることなく、溶融し
そして再冷却し、又は溶解しそして溶媒の除去により再形成できることを特徴と
する。熱可塑性エラストマーは、また、本発明の組成物を形成する他の成分とと
もに剪断応力により混合される場合、特に熱がこの混合中に適用されるとき、そ
れらがとる形状及びサイズのランダムさを特徴とする。熱可塑性エラストマーが
概して長鎖の分子であるため、ポリマー組成物のマトリックス中の熱可塑性エラ
ストマーのセグメントは、一般に、細長い、線状のリボン又はハンドである。分
子は、連続的な構造中でともに融合し流れ勝ちである。しかし、鎖のコイル化は
、マトリックス中に熱可塑性エラストマーの小球体の形状のセグメントを生ずる
ことができる。
1の好ましい熱可塑性エラストマーは、ブロックコポリマーであり、それは、
線状、分枝状、放射状又はテレブロックの何れかであり、そしてジブロック(「
A−B」)コポリマー、トリブロック(「A−B−A」)コポリマー、又はテー
パーされた部分(即ちモノマーが交替するか、又はA及びBブロック間の転移の
点に近いランダムの順序にあるポリマーの部分)を有するか又は有しない放射状
テレブロックコポリマーの何れかである。A部分は、1以上のビニル芳香族炭化
水素モノマーを重合することにより製造され、そして4000−115000の
平均分子量を有する。ブロックコポリマーのB部分は、ジエンを重合することに
より得られ、そして20000−450000の分子量を有する。A−Bジブロ
ックコポリマーでは、それぞれのブロック、A又はBは、コポリマーの全重量の
10−90%変化できる。A−Bトリブロックコポリマーでは、A末端基は、概
して、全ブロックコポリマーの2−55重量%、そして好ましくは全ブロックコ
ポリマーの5−45重量%を構成する。
ブロックコポリマーのAブロックは、それが高温度における加工に必要な安定
性を有し、さらにそれが軟化する温度以下で良好な強さを保持する点で、熱可塑
性物質の特性を有する。Aブロックは、主としてビニル芳香族炭化水素、例えば
スチレン、並びに芳香族部分がモノ−又はポリ−環状の何れかであるその置換さ
れた誘導体から重合される。
Bブロックは、主として、置換又は未置換のC2−C10のジエン、特に共役ジ
エン例えばブタジエン又はイソプレンから形成される。Bブロックは、それをし
て適用される応力を吸収し分散させ、次にその形状を再現するエラストマーの性
質を特徴とするだろう。A−B−Aトリブロックコポリマーでは、第二の末端ブ
ロックAは、第一に似たやり方で形成できる。
酸化及び熱の不安定性を低下させるために、本発明で使用されるブロックコポ
リマーは、また、望ましくは、水素化されて、ポリマー鎖及び懸垂芳香族環の不
飽和の度合を低下させることができる。ブロックコポリマーは、選択的に、エラ
ストマーブロックBのみを水素化することにより水素化できる。利用される代表
的な水素化触媒は、ラネーニッケル、、硫化モリブデン、微細パラジウム及び酸
化白金である。水素化反応は、概して、75−450°Fそして100−100
0psigで10−25時間行われる。
最も好ましいブロックコポリマーは、スチレン及びブタジエン又はスチレン及
びイソプレンから形成されるビニル芳香族/共役ジエンブロックコポリマーであ
る。スチレン/ブタジエンコポリマーが水素化されるとき、それらは、しばしば
、ジブロック形のスチレン/(エチレン/ブチレン)コポリマー、又はトリブロ
ック形のスチレン/(エチレン/ブチレン)/スチレンコポリマーと表される。
スチレン/イソプレンコポリマーが水素化されるとき、それらは、しばしば、ジ
ブロック形のスチレン/(エチレン/プロピレン)コポリマー、又はトリブロッ
ク形のスチレン/(エチレン/プロピレン)/スチレンコポリマーと表される。
上記のビニル芳香族/ジエンブロックコポリマーは、一般に、周知であり、そし
てHoldenの米国特許第3265766号、Haefeleの米国特許第3
333024号、Waldの米国特許第3595542号、及びWitsiep
eの米国特許第3651014号に詳述されている。
線状、分枝状、放射状又はテレブロックA−B−Aブロックコポリマー熱可塑
性エラストマーは、また、ビニル芳香族系以外の物質から製造できる。これらの
他のコポリマーは、また、室温より高いTg(約23−25℃)を有する固いブ
ロック「A」及び室温より低いTgを有するゴム状ブロック「B」を有する。こ
れらの他のブロックコポリマー熱可塑性エラストマーのそれぞれのA及びBのブ
ロックを形成するのに使用される種々の物質の代表的な組合せの例は、以下の表
Iに示される。
本発明の組成物において衝撃変性剤として有用な他の熱可塑性エラストマーは
、オレフィン性エラストマーを含み、それらは、一般に、1以上のビニルモノマ
ーとグラフトされているか又はされていない長鎖炭化水素骨格に基づいている。
この目的を満たすと思われる周知の物質中の変動を説明する二三のオレフィン性
エラストマーの代表的な例は、以下の通りである。ブチルゴム;塩素化ポリエチ
レンゴム;クロロスルホン化ポリエチレンゴム;1以上のビニルモノマーにより
グラフトされていてもよいエチレン/プロピレンコポリマー及びエチレン/プロ
ピレン/ジエンコポリマー;ネオプレンゴム;ニトリルゴム;ポリブタジエン及
びポリイソブレン。
本発明の組成物において有用な他のエラストマー状衝撃変性剤は、40重量%
より多いゴムを含むエマルションタイプのコア−シェルグラフトコポリマーエラ
ストマーである。上記のような、熱可塑性エラストマーによりポリマー組成物の
マトリックスが示すランダムな形状及びサイズは、コア−シェルグラフトコポリ
マーにより示される形状及びサイズから区別できることである。コア−シェルグ
ラフトコポリマーは、概して、熱が使用されるか又はそうでないかに拘わらず、
剪断力の適用による混合前及び後の両者において、ビーズの形状でポリマー又は
トリックス中に存在し、そして例えば0.05−0.8ミクロンのむしろ狭いサ
イズの範囲に通常存在する。グラフトポリマーによるこのコア−シェル、又は球
状の形状の保持は、たとえ加熱及び混合後、コアを囲む外側の層が、コア上に適
切なモノマーをグラフトすることにより形成するという事実から生ずる。コア−
シェルグラフトコポリマーは、概して、性質における顕著な変化なしに、溶融し
再冷却できない。それは、グラフトポリマーが、分解又は橋かけ結合し勝ちであ
り、そしてグラフトポリマーのビーズの形状のセグメントが、溶融することによ
り凝集し勝ちであって、混合によるそれらの分散を困難にするからである。
本発明で使用されるのに好適なコア−シェルグラフトコポリマーエラストマー
の代表的な例は、ジエンゴム、アクリレートゴム又はこれらの混合物の何れかに
基づくことができるものである。
ジエンゴムは、基体ラテックス即ちコアを含み、それは、ジエン好ましくは共
役ジエンを重合することにより、又はジエンとモノオレフィン又は極性ビニル化
合物例えばスチレン、アクリロニトリル、又は不飽和カルボン酸のアルキルエス
テル例えばメチルメタクリレートとを共重合することにより、製造される。基体
ラテックスは、概して、40−85%のジエン好ましくは共投ジエン、そしても
しあるならば、15−60%のモノオレフィン又は極性ビニル化合物からなる。
エラストマー状コア相は、10℃より低い、そして好ましくは−20℃より低い
ガラス転移温度(「Tg])を有するべきである。エチレン性不飽和モノマーの
混合物は、次に基体ラテックスにグラフト重合される。種々のモノマーは、この
グラフト化の目的に使用でき、以下のものはその例示である。ビニル化合物例え
ばビニルトルエン又は塩化ビニル;ビニル芳香族例えばスチレン、アルファ−メ
チルスチレン又はハロゲン化スチレン;アクリロニトリル、メタクリロニトリル
又はアルファ−ハロゲン化アクリロニトリル;C1−C8アルキルアクリレート例
えばエチルアクリレート又はヘキシルアクリレート; C1−C8アルキルメタク
リレート例えばメチルメタクリレート又はヘキシルメタクリレート;グリシジル
メタクリレート;アクリル酸又はメタクリル酸;又はこれらの2種以上の混合物
。好ましいグラフト用モノマーは、スチレン、アクリロニトリル及びメチルメタ
クリレートの1以上を含む。
グラフト用モノマーは、同時に又は順次反応混合物に添加でき、そして順次添
加されるとき、シェル又はいぼ様の付属物が、基体ラテックス又はコアの回りに
形成できる。上記のジエンに基づくコア−シェルグラフトコポリマーエラストマ
ー及びこれらを製造する方法は、一般に周知であり、そしてSaitoの米国特
許第3287443号、Curfmanの米国特許第3657391号及びFr
omuthの米国特許第4180494号に詳述されている。
アクリレートゴムは、エラストマー状コアを形成する第一の相及び該エラスト
マー状のコアの回りの固い熱可塑性相を形成する第二の相を有する。エラストマ
ー状コアは、15までの炭素原子を有する少なくとも約50重量%のアルキル及
び/又はアラルキルアクリレートからなるモノマーのエマルション又は懸濁重合
により形成され、そしてより長い鎖が使用できるが、アルキルは、好ましくはC2
−C6、最も好ましくはブチルアクリレートである。エラストマー状コア相は、
10℃より低いそして好ましくは−20℃より低いTgを有しなければならない
。
アクリレートゴムの固い熱可塑性相は、懸濁又はエマルション重合技術を使用
してエラストマー状コアの表面上に形成される。必要な開始剤とともにこの相を
生ずるのに必要なモノマーは、エラストマー状コアが形成される反応混合物に直
接添加され、そしてモノマーの供給が実質的に消費されるまで、重合は進む。エ
チレン性不飽和モノマー例えばグリシジルアクリレート、又は不飽和カルボン酸
のアルキルエステル例えばC1−C8アルキルアクリレート例えばメチルアクリレ
ート、ヒドロキシエチルアクリレート又はヘキシルアクリレート、又はC1−C8
アルキルメタクリレート例えばメチルメタクリレート又はヘキシルメタクリレー
ト、又は前記のものの任意のものの混合物は、この目的で使用できるビニルモノ
マーの或るものである。熱又はレドックス開始剤系の何れかが使用できる。エラ
ストマー状コアの表面上のグラフト結合剤の存在のために、固い熱可塑性相を形
成している鎖の部分は、エラストマー状コアに化学的に結合する。エラスト
マー状コアへの固い熱可塑性相の少なくとも20%の結合が存在することが好ま
しい。
好ましいアクリレートゴムは、40−95重量%のエラストマー状コア及び6
0−5%の固い熱可塑性相から構成される。エストラマー状コアは、75−99
.8重量%のC1−C6アクリレート、好ましくはn−ブチルアクリレートから重
合できる。固い熱可塑性相は、少なくとも50重量%のC1−C8アルキルメタク
リレート、好ましくはメチルメタクリレートから重合できる。上記のアクリレー
トゴム並びにその製造方法は、Owensの米国特許第3808180号及びW
itmanの米国特許第4299928号に詳述されている。
好ましい態様では、本発明の組成物及び本発明の方法により形成されるものは
、
(a)ガラス転移温度又は最高のガラス転移温度が、(i)その中に含まれてい
るポリカーボネートのガラス転移温度の少なくとも95%、好ましくは98%で
あるか、又は(ii)有利には、148℃を超え、好ましくは162℃を超え、
さらに好ましくは176℃を超え、そして最も185℃を超え、そして
(b)264psi(1.82Mpa)でASTM 648.82に従って測定
して、その負荷下の熱たわみ温度が、(i)その中に含むポリカーボネートの負
荷下の熱たわみ温度の少なくとも95%そして好ましくは少なくとも98%であ
るか、又は(ii)有利には、280°F(137.8℃)を超え、好ましくは
290°F(143.3℃)を超え、そしてさらに好ましくは295°F(14
6.1℃)を超える
ことを特徴とする。
本発明の方法により、ポリカーボネート組成物の衝撃及び溶媒抵抗性は、ポリ
カーボネートとポリエステル、オレフィン性エポキシド含有コポリマー及びポリ
アミン化合物、並びに任意にエストラマー状衝撃変性剤とをブレンドすることに
より改良できる。
種々の添加物が、熱、酸化及び紫外線の劣化に対する保護のために本発明の組
成物に使用できる。有利に利用できる熱及び酸化安定剤の例は、障害フェノール
、ヒドロキノン、ホスファイトであり、これらの群及び/又はそれらの1より多
い混合物の置換されたメンバーを含む。好ましいフェノール性抗酸化剤は、Ci
b
a−Geigy Corpから販売されているIrganox(商標)1076
抗酸化剤である。紫外線安定剤例えば種々の置換レゾルシノール、サリチレート
、ベンゾトリアゾール、ベンゾフィン、及び障害フェノールは、また、潤滑剤、
着色料、充填剤例えばタルク、粘土、ホスフェート、金属、無機又はグラファイ
トファイバー、又は雲母、染料、顔料、離型剤及び補強剤例えばファイバーグラ
ス又はホスフェート、金属又は無機又はグラファイトファイバーがなされるよう
に、本発明の組成物中に有用に含まれる。前記と同じ又は同様な種類の添加物及
び安定剤は、周知であり、そしてその使用及び選択は、当業者の技術内にある。
しかし、これらの添加物は、もし使用されるならば、概して、組成物の40重量
%までを構成できる充填剤又は補強剤を除いて、全組成物の15重量%を超えな
い。
本発明の実施を説明するために、好ましい態様の実施例は、以下に示されるが
、しかし、これらの実施例(実施例1−16)は、本発明の範囲を決して制限す
るものではない。本発明の特に望ましい特徴の或るものは、これら実施例の特徴
を、本発明の特徴を有せずそのためその態様ではない種々のコントロールされた
調合物(比較例A−H)のそれらと対照することにより理解できる。
実施例
比較例A−H及び実施例1−16で製造されたポリカーボネート組成物は、そ
の成分を乾燥ブレンドし、そして7分間ペイントシェーカー中でそれを撹拌する
ことにより製造される。乾燥ブレンドされた調合物は、次に270℃の設定温度
を使用して、250rpmで、排気30mmWerner−Pfiederer
共回転二軸押し出し機中で溶融混合される。それぞれの押し出された組成物は、
水浴を通過し、顆粒に切断され、そして成型のために集められる。顆粒を、成型
前に6時間115℃で循環空気オーブン中で十分に乾燥する。全てのサンプルは
、75トンArburg成型機で射出成型することにより製造される。バレル及
び型のための成型温度は、それぞれ280℃及び170−190°Fに設定され
る。
比較例A−C及び実施例1−3の組成物の調合物は、全組成物に基づく重量部
で、下記の表IIに示される。表IIでは、
「ポリカーボネート」は、The Dow Chemical Company
から入手できる30000の重量平均分子量を有する1、1−ビス(4−ヒドロ
キシフェニル)−1−フェニルエタンから製造されるポリカーボネートである。
「ポリエステル」は、Goodyear Tire and Rubber
Companyから入手できる0.95の固有粘度を有するTratuf(商標
)9506ポリ(エチレンテレフタレート)である。
「E/VA/GMA」は、約100000の重量平均分子量を有するBond
fast(商標)2BコポリマーとしてSumitomo Chemical A
mericaから入手できるエチレン、酢酸ビニル及びグリシジルメタクリレー
トから製造されたターポリマーである。
「PPO」は、2000の数平均分子量を有するポリプロピレンオキシドであ
る。
「PPO−S」は、2000の数平均分子量を有しそして各末端で二級アミン
基を有するポリプロピレンオキシドである。
「PPO−P」は、2000の数平均分子量を有しそして各末端で一級アミン
基を有するポリプロピレンオキシドである。
「EH 52」は、式R4−(R5−R6−R5−R7)q−R5−R6−R5−R4(
式中、R4は、H2N−C2H4−NH−C2H4−NH−基であり、R5は、−CH2
−CH(OH)−CH2−基であり、R6は、ビスフェノール−A基であり、R7
は、−HN−C2H4−NH−C2H4−NH−基であり、そしてqは、0−10好
ましくは1−3である)により記述されるアミン末端エポキシである。
比較例A−C及び実施例1−3の組成物の成型されたサンプルは、以下のテス
トに従って評価され、その結果は、また表IIに報告されている。
衝撃抵抗性は、73°FでASTM Designation D 256−
84(Method A)に従ってIzodテストによって測定される。ノッチ
は、半径10ミル(0.254mm)である。Izodの結果は、ft−lb/
inで報告される。
Gardnerダート落下衝撃テスト(「Gardner」)は、直径2.5
インチ(63.5mm)及び厚さ1/8インチ(3.175mm)の円形のテス
トサンプル上に1/2インチ(12.7mm)のダートを有する16ポンド(7
.26kg)の錘を落下することにより、室温で行われる。錘をつけられたダー
トは、溝のついた進路を自由に落下し、そしてサンプルに衡突するが、サンプル
は、それがサンプルに衝突した後ダートを受容するために、0.640インチ(
16.26mm)の孔を有するアルミニウム鋳造ベース上の落下の路の定まった
位置に保持されている。装置は、Pacific Scientificモデル
no.IG−1120である。サンプルは、もしそれが衝撃が生じなかった面に
割れ目又は貫通を示すならば、不合格である。結果は、ダートが、それについて
指示されているように、エネルギーを発生させるために進路上の必要な高さから
落下することによって特別な量のエネルギーを発生したとき、合格(衝撃の点で
ダートによる破壊又は貫通がない)又は不合格(材料が割れ目又は貫通を示す)
の何れかである。表IIに報告されている値は、in−lbで表示される、サン
プルが不合格でなくて受容できると思われるエネルギーの最大の量である。
破壊時の%伸び(「伸び])は、30分間130℃でアンニールされ、次に6
0重量%のイソオクタン及び40重量%のトルエンの浴中に5分間浸漬されてい
る間0.5%のひずみ下に置かれたサンプルに関して2インチ/分の速度でAS
TM Designation D 638−84に従って測定される。浴から
の取り出し後、サンプルを、テストの少なくとも24時間前ひずみなしに乾燥さ
れる。
長さ保持の%(「保持」)は、上記のような溶媒の浴に入れたサンプルについ
て得られた%伸びの値を、溶媒の浴に入れなかった同じ調合物のサンプルについ
て得られた%伸びの値により除することにより計算される。
各サンプルの成型温度は、サンプルが、適切に形成される部分を生ずるように
175°F(79.4℃)に維持される型を完全に満たす、一定の条件[例えば
、射出圧(50バール、5Mpa)、及びスクリュー速度]の下、同じ押し出し
機[55トン(49.5Mg)、Negri Bossi]でサンプルを処理す
るとき、最低のバレル温度を観察することにより、測定される。
負荷下のたわみ温度(「D.T.U.L.」)は、66psiでASTM D
esignation D 648−82に従って測定される。
比較例A−C及び実施例1−3のテストの結果は、ポリカーボネート組成物中
のポリアミン化合物の存在は、熱変形に対する抵抗性の許容できるレベルを維持
しつつ、衝撃及び溶媒抵抗性の望ましいバランスを与えることを示す。比較例A
−CのIzod衝撃値よりも実施例1−3のそれらの顕著な増加は、実施例1−
3が、平均して、望ましい高いGardner値及びD.T.U.L.を有する
という事実が注目されるように、注目される。
比較例D及び実施例4−12の組成物の調合物は、全組成物に基づいて重量部
で、以下の表IIIに示される。表IIIでは、「ポリカーボネート」及び「ポ
リエステル]は、それぞれ、実施例1−3に関して上記されたのと同じ成分であ
る。「E/GMA」は、Bondfast(商標)Eコポリマー(10重量%)
としてSumitomo Chemical Americaから入手できるエ
チレン及びグリシジルメタクリレートから製造されたコポリマーに関する。「P
PO」、「PPO−S」、「PPO−P」及び「EH 52」は、また、実施例
1−3に関して上記されたのと同じ成分に関する。比較例D及び実施例4−12
のサンプルのIzod衝撃テストの結果も表IIIに示される。
比較例D及び実施例4−12のこれらのテストの結果は、ポリカーボネート組
成物へのポリアミン化合物の添加から得られうるIzod衝撃値における改良を
示す。
比較例E−H及び実施例13−16の組成物の調合物は、全組成物に基づく重
量部で表示される、表IVに示される。「ポリカーボネート」、「ポリエステル
」及び「PPO−S」は、実施例1−3で使用されたのと同じである。「E/G
MA」は、実施例4−12で使用されたのと同じである。Izod衝撃テストは
、比較例E−H及び実施例13−16で行われ、そしてその結果は、また、表I
Vに示される。
比較例E−H及び実施例13−16のテストの結果は、また、ポリカーボネー
ト組成物へのポリアミン化合物の添加から得ることのできるIzod衝撃値にお
ける改良を示す。
上記の教示に照らして多数の変化及び修飾で本発明を実施することは、当業者
の技能の範囲内である。それ故、本明細書に記載された本発明の種々の態様が、
請求の範囲により規定される本発明の趣旨及び範囲から離れることなく、変化で
きることは、理解すべきである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.6 識別記号 FI
C08L 67/00 C08L 67/00
// C08L 71/00 71/00
(72)発明者 ローグナー,マイケル ケイ
アメリカ合衆国テキサス州 77566 レー
ク ジャクソン ノース ロード 1403
(72)発明者 プリースター,ラルフ ディ ジュニア
アメリカ合衆国テキサス州 77566 レー
ク ジャクソン ハックルベリー 428
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.(a)ポリカーボネート、 (b)ポリエステル、 (c)(i)1以上のオレフィンポリマー、1以上の共投ジエン、又はこれらの 混合物、及び (ii)少なくとも1のエポキシ環をもつ少なくとも1のビニルモノマーからつ くられた0℃より低いガラス転移温度をもつオレフィン性エポキシド含有コポリ マー、 (d)ポリアミン化合物 を混合状態で有することを特徴とする熱可塑性組成物。 2.成分(c)が、さらに(c)(iii)エポキシ環をもたない少なくとも1 のビニルモノマー、又は(c)(iv)一酸化炭素を有する請求項1記載の組成 物。 3.成分(ii)のオレフィン性エポキシド含有モノマーが、不飽和カルボン酸 のグリシジルエステルである請求項2記載の組成物。 4.成分(c)(iii)のエポキシ環をもたない少なくとも1のビニルモノマ ーが、成分(c)のエポキシド含有コポリマーにポリマー鎖としてグラフトされ ている請求項2記載の組成物。 5.該グラフト化ポリマー鎖が、スチレン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、メ チルメタクリレート、又はこれらの混合物からなる請求項4記載の組成物。 6.ポリアミン化合物が、 H(A)N−Ea−(E−G−E)b−N(A)H ここで、Aは、それぞれの場合、独立して水素又はC1−C6の線状又は分枝状ア ルキル又はアルキレン基であり、これらは、1以上の窒素又は酸素原子が鎖中に 存在してもよく、またそれぞれの炭素原子は、ヒドロキシ基又は一級もしくは二 級アミン基で置換していてもよい; Bは、それぞれの場合、独立してC1−C20の線状、分枝状又は環状のアルキル 又はアルキレン基であり、これらは、1以上の窒素又は酸素原子が鎖中に存在し ていてもよく、またそれぞれの炭素原子は、ハロゲン原子、C1−C8のアルコキ シ基、C6−C10のアリールオキシ基、フェニル基、ヒドロキシ基又は一級又は 二級アミン基により置換していてもよい; Gは、それぞれの場合、独立して 但し、(I)Zは、(A)その全ての部分又は異なる部分が、(i)線状、分枝 状、環状又は二環状、(ii)脂肪族又は芳香族及び/又は(iii)飽和又は 不飽和でありうる二価の基であり、この二価の基は、1−35の炭素原子と5以 下の酸素、窒素、硫黄、燐及び/又はハロゲン原子をもち、各炭素原子は、一級 又は二級アミン基で置換していてもよい;又は(B)S、S2、SO、SO2、O 又はCO;又は(C)単一の結合であり; (II)各Xは、独立して、水素、ハロゲン原子、C1−C12の線状又は環状の アルキル、アルコキシ、アリール又はアリールオキシ基、又は一級もしくは二級 アミン基であり;そして (III)gは0又は1であり;そして aは、0又は1であり;そして bは、0−10である;但しaとbが、ともに0である場合を除く、 として示される請求項1又は2記載の組成物。 7.ポリアミン化合物が、 H(A)N−[E−(O−E)c]d−Od−[G−(O−G)c]e−N(A)H ここで、A、E、及びGは、請求項6で定義した通りであり、cは1−70であ り、そしてd及びeは、ともに0又は1であり、但しd及びeがともに0である 場合を除く、 で示される請求項1又は2記載の組成物。 8.ポリアミン化合物が、 H(A)N−Q−[O−C(O)−Q−C(O)−O−Q]f−O−C(O)− Q−C(O)−O−Q−N(A)H ここで、Qは、それぞれの場合、独立して請求項6で定義したE又はGであり、 そしてfは0−70である、 で示される請求項1又は2記載の組成物。 9.ポリアミン化合物が、 H(A)N−(E−NH)j−(R2−G−R2−R3)h−R2−G−R2−(E− NH)j−N(A)H ここで、R2は、それぞれの場合、独立して−E−CH(OH)−E−基であり ;R3は、それぞれの場合、独立して−NH−(E−NH)j−基であり;A、E 、及びGは請求項6で定義した通りであり;hは0−25であり;そしてjは1 −6である、 で示される請求項1又は2記載の組成物。 10.148℃を超えるガラス転移温度を有する請求項1又は2記載の組成物。 11.ポリカーボネートが、テトラハロビスフェノール−A、テトラアルキルビ スフェノール−A、ビスフェノール−AP、ビス(ヒドロキシフェニル)フルオ レン、又はビスフェノール−Aと前記の1以上とのコポリマーから製造される請 求項1又は2記載の組成物。 12.さらにエラストマー状衝撃変性剤を含む請求項1又は2の組成物。 13.(a)ポリカーボネートが、テトラハロビスフェノール−A、テトラアル キルビスフェノール−A、ビスフェノール−AP、ビス(ヒドロキシフェニル) フルオレン、又は前記の1以上とビスフェノール−Aとのコポリマーからつくら れたものであり、 (b)ポリエステルが、ポリ(アルキレンテレフタレート)であり、 (c)エポキシド含有コポリマーが、エチレン/グリシジルメタクリレートコポ リマー、エチレン/酢酸ビニル/グリシジルメタクリレートターポリマー、エチ レン/ブチルアクリレート/グリシジルメタクリレートターポリマー、又はこれ らの混合物であり、そして (d)ポリアミン化合物が、請求項7又は9で示されるものである請求項1又は 2の組成物。 14.成形品の形態にある請求項1又は2記載の組成物。 15.請求項1又は2記載の組成物から成形された部品をもつ自動車。
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