JPS63118347A - アイオノマ−性エラストマ−を含有する重合体ブレンド - Google Patents

アイオノマ−性エラストマ−を含有する重合体ブレンド

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JPS63118347A
JPS63118347A JP61254860A JP25486086A JPS63118347A JP S63118347 A JPS63118347 A JP S63118347A JP 61254860 A JP61254860 A JP 61254860A JP 25486086 A JP25486086 A JP 25486086A JP S63118347 A JPS63118347 A JP S63118347A
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JP
Japan
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component
composition
composition according
ionomerization
aromatic
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JP61254860A
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English (en)
Inventor
ジョン・ロバート・キャンプベル
ロバート・アール・ウィリアムズ,ジュニア
スターリング・ブルース・ブラウン
ポール・マイケル・コンロイ
ロバート・アレン・フローレンス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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Publication date
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Publication of JPS63118347A publication Critical patent/JPS63118347A/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

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】 本発明は、すぐれた衝撃特性を有する芳香族樹脂組成物
に関する。
発明の背景 ポリカーボネートやポリフェニレンエーテルのような芳
香族重合体は、エンジニアリング樹脂として広く用いら
れている。これらの重合体は耐久性と強度が高いので、
以前は金属に占められていた領域に用いるのに適してい
る。これらの領域では高性能が要求されるので、耐衝撃
性や構造的−体性のような特性をさらに改良する方向で
開発が続けられている。
開発努力が注がれている樹脂系の1例はポリフェニレン
エーテル系である。ポリフェニレンエーテルは通常、エ
ンジニアリング樹脂として使用するために、ビニル芳香
族重合体、例えばポリスチレンと配合する。ポリフェニ
レンエーテル−ポリスチレンおよび類似の系の耐衝撃性
および加工性を改良するには、大抵の場合、小量のエラ
ストマー基、例えばEPDMゴムにより与えられるエラ
ストマー基を1種以上の可塑剤と組み合わせて導入する
。しかし、この種の樹脂組成物が成形中および成形後に
環境応力亀裂を生じることが時々みうけられる。構成成
分の相溶性に限度があるので、層剥離を生じることもあ
る。
上記領域で開発の続けられている樹脂系のもう一つの例
はポリカーボネートである。一般に、ビスフェノールA
から誘導されたポリカーボネートは衝撃特性が比較的良
好である。しかし、それから成形した部品の厚みが増す
につれ、衝撃強さが低くなる傾向が少しある。また、こ
のような成形品の低温延性を改良するのも有用である。
他方、2.2’ 、6.6’ −テトラメチルビスフェ
ノールAのような化合物から誘導されたポリカーボネー
トはは、とんど、衝撃特性が不十分で、この点の大幅な
改良が望まれている。
発明の目的 本発明の主な目的は新規な重合体ブレンドを提供するこ
とにある。
本発明の別の目的は、芳香族重合体の種々の特性、例え
ば耐衝撃性および引張強さを、環境応力亀裂や層剥離の
ような別の問題を惹き起すことなく改良することにある
本発明の他の目的は、高度の相溶性を有するとともに、
新しい結合機構の結果としての強い粒子何倍に基因する
他の望ましい特性も有する、エンジニアリング樹脂とし
て適当な新しい重合体ブレンドを提供することにある。
他の目的は一部は自明であり、また一部は以下の説明か
ら明らかになるであろう。
発明の概要 広義には、本発明の重合体組成物は、 (A)主要量の少なくとも1種の実質的に非イオン性の
芳香族重合体、 (B)耐衝撃性の向上に有効な少量の、極性の高いイオ
ン性の置換基を含有する少なくとも1種のエラストマー
、および (C)成分Bを成分A中に実質的に安定な分散相として
維持するのに有効な小量の、極性の高いイオン性の置換
基で置換された少なくとも1種の置換芳香族重合体を含
む。
具体的説明 成分 A 本発明の組成物の主たる重合体成分である成分Aは、少
なくとも1種の実質的に非イオン性の芳香族重合体であ
る。これは付加重合体、縮合重合体またはこれらの混合
物のいずれでもよい。成分Aが主として縮合重合体より
なるのが好ましく、多くの場合、すべて縮合重合体から
構成される。
ここで用いる用語「実質的に芳香族」は、単量体単位(
すなわち単量体から誘導された反復構造単位)の実質的
な部分が芳香族部分、例えばベンゼンまたはナフタレン
基を含有する重合体を意味する。一般に、単量体単位の
数で約40%以上、好ましくは約90%以上、しばしば
100%が芳香族部分を含有する。用語「実質的に非イ
オン性」は、重合体がイオン性の高い基、例えばスルホ
ン酸、カルボン酸、燐酸または第四アンモニウム基を実
質的に含まないことを意味する。しかし、重合体がおだ
やかな極性の置換基、例えばハロ、ニトロ、シアノ、ア
ミノなどを含有していても構わない。
成分Aとして有用な付加重合体の具体例には、エチレン
系不飽和芳香族化合物、例えばスチレン、クロロスチレ
ン、ブロモスチレン、フルオロスチレン、メチルスチレ
ン、エチルスチレン、シアノスチレン、ビニルナフタレ
ン、ジビニルベンゼンおよびアリルベンゼンの単独重合
体(ホモポリマー)および共重合体がある。大抵の場合
、付加重合体はスチレンホモポリマーである。
多種類の縮合重合体を成分Aとして用いることができる
。フェノール幸アルデヒド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエ
ステル、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、
ポリアミドおよびポリイミドが挙げられる。これらの重
合体の製造および構造は当業界でよく知られているので
、以下の詳しい説明は好適な重合体類、すなわちポリフ
ェニレンエーテル、芳香族ポリカーボネート、芳香族ポ
リイミドおよび実質的にエチレン系不飽和を含まない芳
香族ポリエステルだけに限定する。
ポリフェニレンエーテル(ポリフェニレンオキシドとし
ても知られる)は、成分Aとして有用な重合体の好適な
群の1つである。本発明がすぐれた耐衝撃性および構造
的一体性を有するポリフェニレンエーテル組成物を製造
するのに極めて有用であることを確かめた。ポリフェニ
レンエーテルは、アラン・ヘイ(AIlan S、Ma
y )が効率のよい経済的な製造方法を発見して以来、
工業上広く用いられている公知の1群の重合体である。
その発見以来、ポリフェニレンエーテルはおびたvしい
数の変種や亜種を見ているが、依然として1つの群とし
ては、アリーレンオキシ構造単位の存在で総括的に特徴
付けられる。本発明は以下に説明するものを含めて、勿
論これらに限らないが、こうした変種や亜種のすべてを
包含する。
ポリフェニレンエーテルは一般に次式の構造単位を有す
る。
上記単位のそれぞれで独立に、Q’ はそれぞれ独立に
水素、ハロゲン、第一または第二低級アルキル(すなわ
ち炭素原子数7以下のアルキル)、フェニル、ハロアル
キル、アミノアルキル、炭化水素オキシまたは2個以上
の炭素原子でハロゲン原子と酸素原子が隔てられたハロ
炭化水素オキシであり、Q2はそれぞれ独立に水素、ハ
ロゲン、第一または第二低級アルキル、フェニル、ハロ
アルキル、炭化水素オキシまたはQ!について定義した
通りのハロ炭化水素オキシである。適当な第一低級アル
キル基の例にはメチル、エチル、n−プロピル、n−ブ
チル、イソブチル、n−アミル、イソアミル、2−メチ
ルブチル、n−ヘキシル、2.3−ジメチルブチル、2
−93−または4−メチルペンチルおよび対応するヘプ
チル基がある。
第二低級アルキル基の例にはイソプロピル、5eG−ブ
チルおよび3−ペンチルがある。いずれのアルキル基も
枝分れしているよりは直鎖が好ましい。
大抵、各Qlがアルキルまたはフェニル、特にCl−4
アルキルであり、各Q2が水素である。
適当なポリフェニレンエーテルが数多くの特許に開示さ
れている。以下に米国特許の番号を列挙するが、これ以
外にもある。
3.22B、381    3.330.808   
3.929.930   4.234,708ホモポリ
マーも共重合体も含まれる。ホモポリマーとしては、例
えば、2,6−ジメチル−1゜4−フェニレンエーテル
単位を含有するものが適当である。適当な共重合体には
、上記のような単位を、例えば2,3.6−ドリメチル
ー1,4−フェニレンエーテル単位と組み合わせて含有
するランダム共重合体がある。多数の適当なランダム共
重合体およびホモポリマーかヘイの多数の特許に開示さ
れている。ポリフェニレンエーテル鎖にアクリロニトリ
ルやビニル芳香族化合物(例えばスチレン)のようなビ
ニル単量体およびポリスチレンやエラストマーのような
重合体をグラフトさせて得られる共重合体のようなグラ
フト重合体も考慮されている。他の適当なポリフェニレ
ンエーテルは、カップリング剤を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させて重合体の分子量
を増加したカップリングさせたポリフェニレンエーテル
である。カップリング剤の例には低分子量ポリカーボネ
ート、キノン、複素環式化合物およびホルマールがある
ポリフェニレンエーテルは一般に、数平均分子量かゲル
透過クロマトグラフィで測定して約5゜000−40,
000の範囲にあり、その固有粘度は大抵、クロロホル
ム中25℃で測定して約0゜35−0.5dl/gの範
囲にある。
ポリフェニレンエーテルは公知の方法で製造でき、代表
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する。特に有用
で入手しやすいモノヒドロキシ芳香族化合物は2,6−
キシレノール(上式中の各Q1がメチルで、各Q2が水
素である)であり、このとき重合体はポリ(2,6−ジ
メチル−1,4−)ユニレンエーテル)と特定される。
ポリフェニレンエーテルの製造°に有用であることが当
業界で知られている種々の触媒系の任意のものを、本発
明に用いるポリフェニレンエーテルの製造に用いること
ができる。これらの触媒系の大部分は少なくとも1種の
重金属化合物、例えば銅、マンガンまたはコバルト化合
物を、普通種々の他の物質と組み合わせて含有する。
好適な触媒系の第1群は銅含有触媒である。このような
触媒は、例えば上述した米国特許第3゜306.874
号、第3.306,875号、第3.914,266号
および第4.028.341号に開示されている。これ
らの触媒は通常、第一または第二銅イオン、ハロゲン(
すなわち塩素、臭素またはヨウ素)イオンおよび少くと
も1種のアミンの組合せである。
好適な触媒の第2群はマンガン含有系である。
これらは通常、二価のマンガンと陰イオン、例えばハロ
ゲン、アルコキシドまたはフェノキシトイオンとを含有
するアルカリ性の系である。大抵の場合、マンガンは1
種以上の錯形成および/またはキレート形成剤、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、0−ヒドロキシ芳香族アルデヒド、0−ヒドロ
キシアゾ化合物、ω−ヒドロキシオキシム(単量体およ
び重合体)%O−ヒドロキシアリールオキシムおよびβ
−ジケトンとの錯体として存在する。コバルト含有触媒
系も有用である。
下記の米国特許に、ポリフェニレンエーテル製造用のマ
ンガンおよびコバルト含有触媒系が開示されている。
本発明の目的に特に有用なポリフェニレンエーテルは、
下記の末端基の少なくとも1つを有する分子よりなるも
のである。
ここでQlおよびQ2は前記定義の通りであり、R1は
それぞれ独立に水素またはアルキルであり、但し両方の
R1基中の炭素原子の総数は6以下であり、R2はそれ
ぞれ独立に水素またはcl−6第−アルキル基である。
各R1が水素で、各R2がアルキル、特にメチルまたは
n−ブチルであるのが好ましい。
式Hのアミノアルキル置換末端基を有する重合体は、特
に銅またはマンガン含有触媒を用いる場合に、酸化カッ
プリング反応混合物の1成分として適当な第一または第
二モノアミンを導入することによって、得ることができ
る。このようなアミン、特にジアルキルアミン、そして
好ましくはジ−n−ブチルアミンおよびジメチルアミン
は、はとんどの場合、1個以上のQ1基上のα−水素原
子の1つを置換するこ・とにより、ポリフェニレンエー
テルに化学結合される。主反応部位は重合体鎖の末端単
位上のヒドロキシ基に隣接したQl基である。後続の加
工および/または配合中に、アミノアルキル置換末端基
は種々な反応を受け、恐らくは次式: のキノンメチド型中間体を生じ、衝撃強さの向上や他の
ブレンド成分との相溶性の付与といった数多くの有益な
効果をもたらす。なお上述した米国特許第4,054,
553号、第4. 092. 294号、第4.477
.651号および第4,517.341号を参照された
い。
式■のビフェノール末端基を有する重合体は、代表的に
は、次式: のジフェノキノン副生物が、特に銅−ハロゲン−第二ま
たは第三アミン系に、存在する反応混合物から得られる
。この点で、上述した米国特許第4゜234.706号
、第4,477.649号および第4.482,697
号の開示内容が特に参考になる。この種の混合物中で、
ジフェノキノンは最終的に重合体中にかなりな割合で、
はとんど末端基として導入される。
上記条件下で得られる多くのポリフェニレンエ−チルに
おいて、重合体のかなりな割合、代表的には重合体の約
90重皿%のように大きな部分を構成する重合体分子が
式■および■の一方または多くの場合その両方の末端基
を含有する。しかし、他の末端基が存在してもよく、ま
た本発明はそのもっとも広い意味ではポリフェニレンエ
ーテルの末端基の分子構造に依存しないことを理解すべ
きである。
上述したところから当業者には明らかなように、本発明
に用いようと考えられているポリフェニレンエーテルは
、構造単位の変化またはその副次的な化学的特徴に拘わ
りなく、現在知られているものすべてを包含する。
芳香族ポリカーボネートも成分Aとして有用である。一
般に芳香族ポリカーボネートは次式の反復単位を含む。
−O−AI−0−C−(Vl) ここでA1は芳香族基である。具体的なA1基には、ビ
スフェノールA、2.2’ 、6.6’ −テトラメチ
ルビスフェノールAおよび1.1−ジクロロ−2,2−
ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチレンから誘導され
た基がある。これらの化合物および他の芳香族ジヒドロ
キシ化合物から製造される代表的なポリカーボネートは
、下記の米国特許に具体的に示されている通り、当業界
でよく知られている。
3.2G9,986 適当な芳香族重合体の次の1群である芳香族ポリイミド
は、代表的には、ジアミン(例えばm−)ユニレンジア
ミン、4.4’ −ジアミノジフェニルメタンまたは4
.4′ −ジアミノジフェニルエーテル)と二無水物と
の反応により製造される。
代表的な二無水物はピロメリット酸二無水物、ビス(3
,4−ジカルボキシフェニル)スルホンニ無水物、ビス
(3,4−ジカルボキシフェニル)スルフィドニ無水物
および2.2−ビス[4−(3,4−ジカルボキシフェ
ノキシ)フェニル]プロパンニ無水物である。最後のビ
スフェノールA二無水物中にはエーテル基が存在するの
で、それから誘導したポリイミドは通例「ポリエーテル
イミド」と称される。ポリイミドおよびポリエーテルイ
ミドは、下記の米国特許に具体的に示されている通り、
当業界でよく知られている。
成分Aとして有用な芳香族ポリエステルは、実質的にエ
チレン系不飽和を含まないものである。
そのような芳香族ポリエステルは具体的にはポリ(アル
キレンジカルボキシレート)であり、通常次式の反復単
位を含む。
−0−R3−0−C−A2−C−(■)ここでR3は約
2−10個、通常的2−6個の炭素原子を有する二価の
飽和脂肪族または脂環式炭化水素基であり、A2は約6
−20個の炭素原子を有する二価の芳香族基である。こ
れらは代表的には、少なくとも1種のアルカンジオール
、例えばエチレングリコールまたは1,4−ブタンジオ
ールと少なくともIFIiの芳香族ジカルボン酸、例え
ばイソフタル酸またはテレフタル酸またはその低級アル
キルエステルとの反応により製造される。
このようなポリエステルは、下記の米国特許に具体的に
示される通り、当業界で周知である。
2.465,319 3,047,5392.720.
502 3.671,4872.727,881 3,
953,3942.822,348 4,128,52
6上述したものに加えてポリフェニレンエーテル共重合
体、ビスフェノール混合物から製造したポリカーボネー
ト、ポリエステル−ポリカーボネートおよび他のグラフ
トおよびブロック重合体を含む共重合体およびその他の
インターポリマーも成分Aとして有用である。このよう
な共重合体およびその他のインターポリマーは前述した
多数の米国特許に開示されている。
上述した重合体の混合物も有用である。縮合重合体の混
合物、付加重合体の混合物、そして縮合重合体と付加重
合体の混合物が含まれる。具体的な例にはポリカーボネ
ート−ポリエステル混合物そして特に、ポリフェニレン
エーテル−ビニル芳香族重合体混合物がある。後者が好
ましく、下記の米国特許に詳述されている。
3.383.435 3,787,5323.639.
50g  3,943,191開示の完全を期し、本発
明の範囲を理解しやすくするために、これまでに列挙し
た特許すべての該当する開示内容を本発明の先行技術と
して挙げておく。
ポリフェニレンエーテルとビニル芳香族重合体とのもっ
とも好ましい混合物は、約35−90重量%、特に約5
O−80fa量%のポリフェニレンエーテルを含有する
混合物である。ビニル芳香族重合体は通常スチレン重合
体、特にホモポリマーであり、このようなホモポリマー
はよく「結晶ポリスチレン」と称される。
成分Aとして有用な重合体の平均分子量(本明細書で使
用するときはいつでも数平均)は、使用した重合体の種
類に大きく依存しながら、広い範囲で変わる。一般に、
約5.000−約500゜OOOの分子量がもっとも適
当である。ポリフェニレンエーテルおよびポリスチレン
についての好ましい分子量範囲は、それぞれ約5.00
0−4o、oooおよび約50,00n−250,00
0である。
成分 B 本発明の組成物における耐衝撃性を向上する成分である
成分Bは、極性の高いイオン性の置換基、すなわち比較
的高い電荷密度を有する置換基を含有する少なくともI
F[iのエラストマーである。この1g置換基よびエラ
ストマーは、以下でそれぞれ「アイオノマー性置換基」
および「アイオノマー性エラストマー」と称することも
ある。
アイオノマー性置換基は酸性または強塩基性基、はとん
どの場合酸性基またはその塩である。一般に、これらの
置換基は約6以下のpKaまたはpKb値を有する酸性
または塩基性基として特徴付けられる。具体例にはスル
ホン酸およびカルボン酸(これらの両者が好ましい)、
第四アンモニウム塩基基および本発明の組成物の加工温
度で安定なそれらの塩がある。上述した置換基の任意の
ものの混合物も適当である。これらの置換基をエラスト
マーに導入する方法、すなわち「アイオノマー化」の方
法を以下に説明する。
一般に、アイオノマー性基の少なくとも一部(代表的に
は約35%以上、そしてしばしばすべて)が塩の形態で
あるのが好ましい。このことは、アイオノマー性エラス
トマーを溶液または溶融形態のいずれかで適当な中和剤
により処理する既知の方法で達成できる。あるいはまた
、後述するように中和剤を含有する混合物を溶融混合す
ることによっても達成できる。適当な酸塩の例には、金
属、アンモニウム、アルキルアンモニウム、ホスホニウ
ムおよびアルキルホスホニウムがある。好適な金属塩は
具体的にはアルカリ金属、アルカリ土類金属および亜鉛
であり、中でもナトリウムと亜鉛が特に好ましい。代表
的な塩基塩は塩化物、臭化物、硫酸塩、スルホン酸塩お
よび燐酸塩であり、後の2つは脂肪族でも芳香族でもよ
い。
アイオノマー性エラストマーの特徴的な性質はその「ア
イオノマー化度」であり、これは重合体中の単量体単位
に基づくアイオノマー性基のモルパーセントとして、言
い換えると100単量体単位当りのアイオノマー性単量
体単位の数として定義される。本発明の目的に好ましい
成分Bのアイオノマー化度は約0.11096、特に約
0.25−5%の範囲内にある。
成分Bの基質エラストマーは当業界で周知のエラストマ
ーのいずれでもよい。その例は「m合体科学・技術百科
J  (Encyclopcdla of Po1yI
Iler 5cienaa and Technolo
gy) 、第5巻、406−482頁(1966年)に
記載されている。
好適なエラストマーの1群は、炭素原子主鎖を有するエ
ラストマー、すなわち重合体鎖がすべて炭素原子からな
るエラストマーよりなる。これらは通常実質的に芳香族
成分を含まず、好ましくはまったく芳香族成分を含まな
い。このようなエラストマーには、天然ゴム、合成ジエ
ンゴム、例えばポリブタジェンおよびポリイソプレン、
ブチルゴム、ポリイソブチンゴム、エチレン−プロピレ
ンゴム、ジエンが非共役であるエチレン−プロピレン−
ジエンゴム(EPDMゴム)、クロロブレンゴムおよび
当業界で周知の他のゴムがある。上記ゴムのアイオノマ
ー化以前の分子量は、代表的ニハ約10,000−25
0,000、大抵は約20.000−100.000で
ある。
上述したエラストマーのアイオノマー化は既知の方法で
行うことができる。例えば、カルボキシル化ゴムを得る
には、代表的には、酸(例えばアクリル酸またはメタク
リル酸)またはそのエステル(例えばエチルアクリレー
トまたはメチルメタクリレート)を含む(但しエステル
基はその後加水分解されて遊離酸基になる)単量体混合
物を重合する。スルホン化ゴムの製造には、同様の技法
をとり、2−スルホエチルメタクリレート、スチレンス
ルホン酸ナトリウムおよび2−アクリルアミド−2−メ
チルプロパンスルホン酸のような単量体を用いればよい
。スルホン化した炭素主鎖ゴムは、米国特許第3,64
2,728号に開示された通りに製造することもできる
。第四アンモニウムでアイオノマー化されたゴムは、ゴ
ムの塩素化誘導体またはクロロブレンゴムをアンモニア
またはアミンと反応させ、その後四級化処理することに
より製造できる。
アイオノマー性エラストマーの第2群は、ヘテロ主鎖を
有するもの、すなわち重合体鎖内に28以上の元素を含
むものである。このような元素には、例えば炭素、酸素
、窒素および珪素がある。
ヘテロ主鎖を有する重合体の具体例にはポリウレタン、
ポリエーテルおよびポリシロキサンがあり、中ではポリ
シロキサンが好適である。代表的なアイオノマー性ポリ
シロキサンエラストマーは次式で表わされる。
式中のR4はそれぞれ独立に低級アルキル基で、好まし
くはメチルであり、2はアイオノマー成分を含む存機置
換基であり、mおよびnは整数で、mは約1Onから約
100Onで、好ましくは約3Onから約40onであ
る。アイオノマー化度を定めるには、式■中の各括弧内
の構造を単量体単位とする。このようなポリシロキサン
の分子量は通常的10,000−50,000である。
式■中のZ基は、前述した例のいずれでもよいアイオノ
マー性置換基を含有する有機基である。
好適な実施態様では、Zは両性イオン基で、通例はスル
ホアルキル置換モノまたはジアミノアルキル基である。
アミノアルキル基は通常低級アミノアルキルであり、ま
たその上にあるスルホアルキル置換基は通常的2−4個
の炭素原子を含有する。
代表的な両性イオン型ポリシロキサンエラストマーの製
造は、ジャーナル・オブ・ポリマー・サイエンス、重合
体化学版、17巻、3559−3572頁のグレイバー
らの論文[(iralvcr at al。
Journal of’ Polymer 5clen
ce : Po1yaler Chcmlstry E
dition 、17.3559−3572 (197
9)]に記載されており、ジメチルシロキサン−4,7
−ジアザヘプチルメチルシロキサン共重合体を形成し、
これを1,3−プロパンスルトンと反応させることによ
って行うことができる。こうして得られるポリシロキサ
ン中のZは次式:で表わされ、あまり好ましくはないが
アミノ基の1つが非置換であってもよい。米国特許第4
,496.705号、第4,523,002号およびm
4,525.567号に開示されている両性イオン型ポ
リシロキサンエラストマーも同様に有用である。
上述した両性イオン型エラストマーを含めてアイオノマ
ー性ポリシロキサンエラストマーは、通常、分子量約5
000−150,000.好ましくは約10,000−
100.00017)出発ポリシロキサンから誘導され
る。このような両性イオン型エラストマーの製造を以下
の実施例で具体的に示す。
実施例 1 700g (9,44モル)のオクタメチルシクロテト
ラシロキサン、29.2g (0,142モル)の4,
7−ジアザヘプチルメチルジメトキシシロキサン、4.
19g (0,0135モル)のオクタメチルトリシロ
キサンおよび0.544g(0,00972モル)の水
酸化カリウムの混合物を、かきまぜながら!25−18
0℃に20時間加熱した。その後混合物を100℃に冷
却し、2.5gの重炭酸ナトリウムを加え、この温度で
の加熱を1時間続けた。混合物を冷却し、1200m1
のトルエンで希釈し、’q濾過助剤を用いて)2遇した
。)P液を300m1の蒸溜水で2回洗い、約800m
1に濃縮し、トルエンで1.51に希釈した。
31.72g (0,492モル)の1.3−プロパン
スルトンを加え、混合物を室温で1夜かきまぜた後、減
圧蒸留により水と揮発物を除去した。
生成物は、数平均分子量約30,000およびアイオノ
マー化度約0.72%を有する所望の両性イオン型ポリ
シロキサンエラストマーであった。
これは次式で表示できる。
ここでmは約266nである。
代表的なアイオノマー性ポリウレタンおよびポリエーテ
ルエラストマーは、ポリマー−エンジニアリング・アン
ド・サイエンス誌、21巻(1981年)、1027−
1035頁のワンプらの論文[Hvang at at
 、 Polymer Englnccrlng an
d 5cicncc、21.1027−1035 (1
981)]およびマクロモレキュラー・ケミストリー誌
、184巻(1983年)、651−668頁のヤンら
の論文[Yang et al、Makromol、C
hem、、 184 。
651−668 (1983)]に記載されているよう
に、重合体中にN−メチルジェタノールアミン単位を導
入し、この単位を1.3−プロパンスルトンで四級化す
ることによって製造することができる。西ドイツ国特許
第922,736号に記載されているように、ポリアル
キレンポリアミンから誘導したポリウレタン中の遊離第
二アミン基と1.4−ブタンスルトンを反応させて得ら
れるアイオノマーも有用である。これらの文献や特許の
開示内容も本発明の先行技術として挙げておく。
ポリシロキサン、ポリウレタンおよびポリエーテルエラ
ストマーは、他のアイオノマー性基を含有してもよい。
例えば第四アンモニウム塩基でアイオノマー化されたポ
リシロキサンが、上述したアミノアルキル置換ポリシロ
キサンを四級化することによって製造できる。
アイオノマー性エラストマーのガラス転移温度は十分低
くなくてはならない。そのガラス転移温度は一般に一2
0℃以下、好ましくは一40’C以下である。
良好な引張特性を有するエラストマーが種々の重合体の
衝撃性改良に有効であ合ことは以前がら知られている。
しかし、今回本発明者は、引張特性が特に良好でなくて
も、アイオノマー性ポリシロキサンが成分Bとして有用
であることを確がめた。一般に、本発明の組成物の衝撃
特性はアイオノマー性エラストマーの引張特性に対応し
ないようである。
成分 C はとんどの場合に、主要量の成分Aと小ユの成分Bとの
混合物が、「非相溶性」と称されることもある相分離ま
たは層剥離を生じることを見出した。この問題は、本発
明によれば、極性の高いイオン性の置換基を有する少な
くとも1種の置換芳香族重合体である成分Cを小量導入
することによって解決される。成分Cは代表的には、成
分Aに関して先に説明した種類の芳香族重合体から製造
される。成分Cが成分Aのアイオノマー誘導体であるか
、成分Aが混合物であるときにはその混合物の少なくと
も1つの構成要素のアイオノマー誘導体であるのが好ま
しい。しかし、成分Cとして、成分Aとは異なる重合体
のアイオノマー誘導体を用いることも本発明の範囲内に
入る。但し、上記アイオノマー誘導体が以下に説明する
有効な作用をなす必要がある。
成分C上の極性の高いイオン性の置換基は、−般に、成
分Bに関して先に説明したのと同じ基である。つまり、
これらの置換基は代表的にはスルホン酸、カルボン酸ま
たは水酸化第四アンモニウム基またはその塩である。成
分C中に少なくとも部分的に塩が存在するのが好ましく
、後述するようにアイオノマー性芳香族重合体を溶液ま
たは溶融状態で中和するか、中和剤を含有する混合物を
溶融混合することにより塩を存在させることが可能であ
る。
成分BおよびC上の置換基が同一であるのが特に好まし
く、それらの置換基すべてがスルホネートまたはカルボ
キシレート置換基であるのが最適である。しかし、例え
ば成分Bがカルボキシレート置換基を含有し、成分Cが
スルホネート置換基を含有するか、またはその逆も考慮
されている。
片方の成分がアニオン性置換基を有し、他方の成分がカ
チオン性置換基を有することも考慮され、この場合は両
者は互に中和し、更に塩を形成する必要はない。
芳香族重合体をアイオノマー化して成分Cを生成する工
程は、当業界で周知の方法で達成できる。
例えば、成分Bに関連して上で開示したカルボン酸およ
びスルホン酸またはそのエステル単量体を、スチレンな
どを含む単量体混合物中に導入して、アイオノマー性付
加重合体を形成することができる。縮合重合体は、所望
の官能性を有する末端封鎖剤を含む混合物から製造でき
る。例えば、スルホネート終端ポリイミドが、本出願人
に譲渡された係属中の米国特許出願節647,546号
(1984年9月60出願)に開示されているように、
二無水物をジアミンとアミノスルホン酸の混合物と反応
させることにより製造できる。スルホネート基を芳香族
重合体中に導入するのは、本出願人に譲渡された係属中
の米国特許出願節682,202号(1984年12月
17日出願)および第768.256号(1985年8
月22日出願)に開示されているように、芳香族重合体
をスルホン化剤、例えば三酸化硫黄または好ましくは燐
酸トリエチルのような不活性化剤で錯化した硫酸アセチ
ルまたは三酸化硫黄と反応させてもよい。他のスルホン
化法が米国特許第3.870,841号に開示されてい
る。第四アンモニウム基は、ニトロ化し次いで還元と四
級化を行うことによって導入できる。
アイオノマー化されて成分Cを生成する芳香族重合体の
好ましい分子量範囲は、一般に、成分Aについての範囲
と同じである。成分Cのアイオノマー化度は代表的には
約0.5−10%、大抵は約1−5%である。アイオノ
マー化ポリフェニレンエーテルについては、約1−3%
のアイオノマー化度が好ましいことが多い。このレベル
で衝撃強さが最高になることが多いからである。
本発明は理論に依拠するものではないが、本発明により
達成されるすぐれた特性は成分BおよびC中のアイオノ
マー基間の極性相互作用の結果であると考えられる。こ
の相互作用が、成分AとCが芳香族を含んでいるとの理
由に基づく構造的類似性の結果としての成分AとCの相
溶性と組み合わさって、耐衝撃性改良剤である成分Bを
成分A中に実質的に安定な分散相として導入するのを可
能にする新しい結合機構が構成される。このような成分
Bの成分A中への安定な分散相としての導入により、層
剥離や類似の物理的損壊が最小限に抑えられる。
本発明の組成物中の成分Cとして有用なアイオノマー重
合体の製造を、以下の実施例で具体的に示す。
実施例 2 76m1の無水酢酸を400m1の1.2−ジクロロエ
タンに溶解した溶液を10℃に冷却し、48゜9gの9
5%硫酸を20分間にわたって滴加した。
得られたスルホン化剤の一部300m1を、分子量約2
0,000および固有粘度0.48dl/g(クロロホ
ルム中25℃)のポリ(2,6−ジメチル−1. 4−
)ユニレンエーテル)625gを1.2−ジクロロエタ
ン31に溶解した溶液に、かきまぜながら50℃で10
分間にわたって滴加した。混合物を60分間かきまぜた
後、200m1のメタノールと65gの酢酸亜鉛を20
0m1の水に溶解した溶液とを加えた。混合物を過剰量
のメタノールに注ぎ、沈澱したアイオノマーを枦別し、
真空オーブンで乾燥した。所望のスルホン化ポリフェニ
レンエーテルの亜鉛塩約600gを得た。
この生成物は1.4%の硫黄を含有し、アイオノマー化
度約5.3%であった。
実施例 3 実施例2の手順を繰返したが、本例では1,2−ジクロ
ロエタンおよびポリフェニレンエーテルの代りに塩化メ
チレンおよび分子量約106,000および固有粘度0
.80dl/g ()ルエン中25°C)のスチレンホ
モポリマーを等ff1ffi基準で用い、スルホン化を
還流温度で行った。所望のスルホン化ポリスチレンの亜
鉛塩約600gを得た。
この生成物は1.3%の硫黄を含有し、アイオノマー化
度約4.2%であった。
成分 D 本発明の好適な実施態様では、組成物がさらに、(D)
組成物の溶融粘度を下げることにより成形その他の加工
作業を容易にする少なくとも1種の可塑剤を含有する。
成分りとして用いるのに多種類の可塑剤が適当である。
一般に、可塑剤は組成物の樹脂成分の加工温度より少な
くとも50℃低い温度で溶融する極性物質である。かな
りな量のポリフェニレンエーテルを含有する系では、可
塑剤が約190℃以下で溶融しなければならない。可塑
剤の揮発性が十分に低く、加工中に可搬剤を組成物中に
維持できることも好ましい。
代表的な可塑剤には、酸素、燐および窒素原子の少なく
とも1つを含む化合物および高温で小さな極性分子、例
えば水またはメタノールを放出する化合物がある。燐含
有化合物は、可塑剤として働く上に、難燃剤としても作
用する。
酸素含有物質の例には有機酸およびその塩およびエステ
ル、具体的にはステアリン酸、ラウリン酸、ステアリン
酸カルシウム、ラウリン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、ラ
ウリン酸マグネシウム、リシノール酸アルミニウム、セ
バシン酸ジメチルおよびフタル酸ジメチル;およびアル
コール、フェノールおよびエーテル類、具体的にはヘキ
シルアルコール、ノニルフェノール、レゾルシノール、
ベンジルアルコールおよびエチルヘキシルエーテルがあ
る。
燐含有化合物の例には燐酸トリフェニル、燐酸トリーp
−hリル、トリス(3,5−ジメチルフェニル)ホスフ
ェート、燐酸トリブチル、燐酸トリイソプロピルおよび
テトラアルキルホスホニウムp−トルエンスルホネート
がある。窒素含有物質にはステアリルアミド、p−)ル
エンスルホンアミド、ジフェニルウレア、ジフェニルグ
アニジン、ジー0−)リルグアニジン、ピペラジン、ア
ニリン、ジフェニルアミン、ジフェニルアミン、フェニ
ル−β−ナフチルアミンおよびテトラアルキルアンモニ
ウムp−トルエンスルホネートがある。
極性分子放出性の物質には、単一および混合酸化物およ
び塩の種々の水和物、例えば硫酸リチウムニ水和物、硫
酸セリウムアンモニウム八水和物、硫酸クロム(III
)アンモニウム−二水和物、硫酸アンモニウム第二鉄十
三水和物、酸化バリウム八水和物、二酸化ビスマスニ水
和物など、そしてアルコレート、例えば塩化カルシウム
テトラメタル−トがある。
可塑剤としては、特に成分Aが全部または一部ボリフェ
ニレンエーテルである場合、燐酸トリアリールおよび脂
肪酸および/またはその金属(特に亜鉛)塩が好適であ
る。はとんどの場合に2種の可塑剤の組合せを用い、代
表的には約40−70重量%の燐酸トリアリールと残量
の脂肪酸および/またはその金属塩とを含有する組合せ
を用いる。
成分割合 本発明の組成物中の成分Bの量は、所望の程度の耐衝撃
性を得るのに有効なら、どんな量でもよい。成分Cの量
は、成分Bを成分A中に実質的に安定な分散相として維
持するのにを効な量である。
成分Bが樹脂系に可溶であることは本発明の範囲内に入
るが、可溶性は必要ではなく、シばしば実現不可能であ
る。
一般に、本発明の組成物は、樹脂成分(すなわち成分A
、BおよびCの組合せ)の合計重量に基づいて約50−
85重量%の成分A1約2−20重量%の成分Bおよび
約2−40重量%の成分Cを含有する。一般に、成分B
がポリシロキサンアイオノマーである組成物は、成分B
が炭素主鎖をもつ組成物と比べて、成分Bがより少く、
そして大抵は成分Cがより多く必要であることが確かめ
られる。大抵の場合、成分Bが炭素主鎖をもつ組成物は
約70−85%の成分A、約5−15%の成分Bおよび
約2−20%の成分Cを含有するのが有利である。他方
、成分Bがポリシロキサンに基づく場合の好適な割合は
約50−80%の成分A1約3−10%の成分Bおよび
約15−40%の成分Cである。
成分りは、存在する場合には、一般に約5−35phr
(樹脂成分100部当り分重量部)の量である。一般に
、成分Aがすべて縮合重合体よりなる場合に必要な可塑
剤の量は、成分Aが縮合重合体と付加重合体のブレンド
である場合より少ない。
前者の場合、可塑剤の量が約5−15phrの範囲、後
者の場合的15−35phr、特に約20−35phr
の範囲にあるのが好ましい。
前述した目的には本発明の組成物に可塑剤が存在するの
が望ましいが、可塑剤の増加につれて引張強さが低下す
る傾向があるので、通常可塑剤のレベルは必要以上に高
くすべきでない。
成分Cとして亜鉛塩を用いる方がナトリウムのような他
の陽イオンを含む塩より有利な点は、可塑剤をより低レ
ベルで使用でき、従って引張強さを引き上げることが多
い点である。
製造の詳細、具体例 本発明の組成物は、組成物の成分を均質ブレンドの形成
にふされしい条件下で配合するだけで調整できる。この
ような条件とは多くの場合押出しで、代表的には約10
0−300℃の範囲の温度での押出しである。押出しは
スクリュ式または類似の押出機で行うのが代表的で、こ
のような押出機は組成物に大きな剪断力を加え、これに
よりその粒度を小さくする。
成分A、BおよびC1そして好ましくはさらに成分りを
含み、成分BおよびCのうち少なくとも一方が完全にま
たは部分的に遊離酸または塩基の形態にあり、さらにこ
れに対する中和剤を含む混合物を約150−300℃の
範囲の温度で溶融混合することによって、本発明の塩含
有組成物を製造することも考慮されている。この製造方
法は本発明の第2の実施態様である。
この実施態様に有用な中和剤には、金属酸化物、金属水
酸化物および脂肪酸の金属塩から選ばれる単一化合物お
よび混合物がある。本出願人に譲渡された係属中の米国
特許出願節759,198号(1985年7月26日出
りに開示されているような、単一のCH酸成分隔離され
た2つ以上のカルボニル基を含むポリケトン(例えば2
.4−ペンタンジオン)の金属塩も包含される。金属と
しては亜鉛が好ましく、中和剤としては酸化亜鉛および
ステアリン酸亜鉛が好ましい。この目的に用いる脂肪酸
の金属塩は、前述したように可塑剤としても作用する。
溶融混合する実施態様は、アイオノマー成分がカルボン
酸基を含有し、両方がすべて酸の形態にあるとき特に有
用である。溶融混合を押出機などで行うのが慣例である
。中和剤の使用割合は臨界的ではなく、望ましい中和度
に依存する。中和剤の使用量は通常化学瓜論的量以上で
、しばしば過剰、代表的にはアイオノマー成分1当量当
り約1゜1−10.0当二の中和剤である。
本発明の有利な特徴の1つは、成分Cが成分Bの粒度の
均一化を促がす効果、そしてその粒子が主に成分Aより
なる連続相または外部相に付着することから得られる。
アイゾツト衝撃試験片の破断面を走査型電子顕微鏡で検
査すると、含まれるエラストマー粒子の粒度が極めて均
一で、その粒子の大部分が0. 1−3. 5μmの範
囲、たいかいは0. 2−1. 5μmの範囲にあるこ
とがわかる。これらの粒子は重合体母材中に均一に分散
され、母材によく付着し、層分離を著しく減らす。
これとは対照的に、成分Cが存在しないブレンドに含ま
れるエラストマー粒子は均一でなく、付着も弱い。
本発明の組成物は、ここまで詳述してきた成分に加えて
、他の材料、例えば充填剤、顔料、紫外線安定剤、帯電
防止剤、離型剤および補助的な耐衝撃性改良剤を含有す
ることもできる。このような目的に有用な材料および本
発明の組成物に有用な割合は当業者に明らかである。
本発明の組成物の製造例を以下の実施例で具体的に説明
する。すべての部およびパーセントは、アイオノマー化
度の96を除いては、ffrffi基準である。
実施例4−6 成分Aとしてのポリフェニレンエーテルは、分子量約2
0,000および固有粘度0.48dl/g(クロロホ
ルム中25℃)のポリ(2,6−ジメチル−1.4−フ
ェニレンエーテル)とした。
ポリスチレンは「モンサンド参ラストレックスHH−1
01J  (Monsanto Lu5trex  H
H−101)、すなわち分子量約106.000および
固有粘度0. 80dl/g (トルエン中25℃)の
市販のスチレンホモポリマーとした。
成分Bは「ユニロイヤルIE−2590J  (Onl
royal  I E−2590) 、すなわち分子量
約5o、oooを有し、1分子当り平均13個のスルホ
ネート基を含有するスルホネート化EPDMゴムから、
アイオノマー化度約0.86%となるように誘導された
市販のスルホン酸亜鉛塩とした。
そのTgは約−60℃であった。成分Cを構成するスル
ホン化ポリフェニレンエーテルは、実施例2の方法に従
って、適当なアイオノマー化度を与えるようにスルホン
化剤の量を変え、酢酸亜鉛で中和することにより製造し
た。
組成物は、成分を適当な割合で配合し、ジャーミル中で
2時間混合し、二軸スクリュ押出機で約160−270
℃で押出すことによって製造した。
押出した材料を水中で急冷し、ペレット化し、80℃で
乾燥した。次に射出成形により試験片を作製し、アイゾ
ツト衝撃について試験しくASTMD256の方法)、
成分Cを除いた対照例と比較した。アイゾツト衝撃試験
後の試験片の破砕面を層剥離について肉眼で検査した。
実施例4−6では実質的な層剥離が見つからなかった。
実施例4−6の組成および試験データを第1表に示す。
第  1 表 実施例 成  分         4   5   6   
対 黒成分A、全樹脂中の%  75.3  75.3
  70.1  91.7ポリフエニレンエーテル 全樹脂中の%    52.0  52.0  51.
9  55.0成分A中の%    8g、9  61
1.9  74.1  80.0ポリスチレン、 全樹脂中の%  23.3  23.3  18.2 
 36.7成分81全樹脂中の%  11.7  11
.7  11.7  11℃成分C 全樹脂中の%     13.8  13.0  1g
、2  −アイオノマー化度、% 0.8  1.3 
 4.2  −成分り、phr       29.9
  29.9  29.9  21.1燐酸トリフエニ
ル   18.2  1B、2  18,2  12.
8ステアリン酸亜鉛   11.7  11.7  1
1.7  8.3衝撃強さ ジュール/ m      77.4  534.0 
10G4 10.7ft−1b/In        
1.45 1Q、o    2.G   O,2第1表
から明らかなように、本発明の組成物は衝撃強さが、成
分AおよびBのみを含有する組成物よりすぐれている。
成分Cが1−3%の好適な範囲内のアイオノマー化度を
をする組成物の衝撃強さが抜群であることも、実施例5
を実施例4および6と比較すると明らかである。
実施例7−15 成分Aの構成要素は実施例4−6の場合と同じであった
。成分Bは「ユニロイヤルIE−1025」、すなわち
1分子当り平均5個のスルホネート基を含有し、アイオ
ノマー化度約0.33%を有する以外は「ユニロイヤル
IE−2590Jと同様の市販のスルホン酸亜鉛塩とし
た。成分Cを構成するスルホン化ポリスチレンは実施例
3の方法に従って、適当なアイオノマー化度を与えるよ
うにスルホン化剤の量を変え、酢酸亜鉛または水酸化ナ
トリウムで適当な方により中和して製造した。
組成物を実施例4−6と同様に製造し、アイゾツト衝撃
強さについて、また数例については引張強さについて(
ASTM  D638の方法、タイプV試験片)試験し
た(成分Cを除いた対照例と比較して)。実施例7−1
5では実質的な層剥離か見つからなかった。
実施例7−15の組成および試験データを第■表に示す
第1表の結果と同様第1表の結果は、成分Cを含まない
組成物と比較して、本発明の組成物がお−むね良好な衝
撃強さをもつことを示している。色々なパラメータを変
えることにより生じる幾つかの傾向も示されている。例
えば実施例9,12および13は、組成物中の成分Bの
レベルを変えた結果、特に同レベルを約5%以下に下げ
た結果を例証している。実施例7および9は、衝撃強さ
に関して、成分Cとしてナトリウム塩より亜鉛塩がすぐ
れていることを示し、また実施例9−11は、亜鉛塩の
レベルの衝撃強さに対する効果が比較的小さいことを示
している。実施例8,14と実施例9.15とを比較す
ると、可塑剤レベルおよびその衝撃強さに対する効果に
関して、成分Cとしてナトリウム塩より亜鉛塩がすぐれ
ていることがわかる。最後に、低い可塑剤レベルの引張
強さに対する効果(ある場合)が、実施例9と15との
比較から明らかである。
実施例16−18 これらの実施例は、成分Bを実施例1のアイオツマー性
ポリシロキサンエラストマーとしたこと以外は実施例4
−6と同様である。組成物の調製方法は、ブレンドを押
出し前にヘンシェル(Hen5chal) ミキサで均
質にしたこと以外は実施例4−6で用いたのと同じであ
った。組成および試験データを第■表に示す(表記の2
つの対照例と比較して)。実施例4−6と同様、実施例
16−18の組成物は実質的に層剥離を示さなかった。
第■表 成分    実施例 対照例 L!■ ■ Δ旦 成分A1全樹脂中の% 79.0 64.9  511
.4  A3.3 67.5ポリフエニレンエーテル 全樹脂中の%   79.0 51.9  45.4 
83.3 54.5成分A中の%   100  11
0.0  68.4 100 110.7ボリスチレン
、 全樹脂中の%  −13,013,0−13,0成分B
、全樹脂中の% 4.3  9.1  9.1 −  
−成分C 全樹脂中(+)%     16.7 26.0   
B2.5 1B、7 32.5アイオノマ一化度、 %    1.3  2.[l   1.3  1.3
 3.7成分り、phr       8.2 29.
9  29.9 11.1 29.9燐酸トリフエニル
  4.1 111.2  111.2  4.4 1
11.2ステアリン酸亜鉛  4.1 11.7  1
1.7  8.7 11.7衝撃強さ ジュール/m     9B、l  453.9 13
11.8 53.4 42.7ft−1b/In   
    1.11  +1.5  2.6  1.0 
0.+1成分Bがポリシロキサンエラストマーである組
成物の有用性が第■表に例証されているだけでなく、実
施例17および18は、成分Aとしてポリフェニレンエ
ーテルとポリスチレンの組合せを用いることが衝撃強さ
に良好な結果をもつこと、特にその組合せが約50%以
上のポリフェニレンオキシドを含有する場合にそうであ
ることを例証している。
実施例19−22 成分A中のポリフェニレンエーテルとポリスチレンは実
施例4−6のものとした。成分Bは「ポリサー・クリナ
ック221 J  (Polysar Krynac2
21)、すなわち66.7モル%のブタジェン、28.
8モル%のアクリロニトリルおよび4.5モル%のアク
リル酸よりなり、4.5%のアイオノマー化度を有する
市販のエラストマー状ターポリマーの塩化メチレン溶液
を調製し、この溶液を水酸化ナトリウムの水性インプロ
パツールへの40モル%溶液と反応させ、溶剤を減圧留
去することによって得た。成分Cとして用いた樹脂は、
実施例3のものと同様のスルホン化ポリスチレンの亜鉛
塩および7.1モル%のアクリル酸ナトリウム単位を含
をしく従って7.1%のアイオノマー化度を有し)、市
販のスチレン−アクリル酸共重合体の中和により製造さ
れたスチレン−アクリル酸ナトリウム共重合体であった
適当な割合の成分を配合し、ジャーミル中で1時間混合
し、二軸スクリュ押出機で約160−280℃で押出す
ことにより組成物を製造した。押出した材料を水中で急
冷し、ペレット化し、80℃で乾燥した。次に試験片を
実施例4−6と同様に作製し、アイゾツト衝撃強さにつ
いて試験した(対照例と比較して)。組成および試験デ
ータを第■表に示す。実施例19−22の組成物には層
剥離が見られなかったが、対照例ではひどい層剥離が認
められた。
均り 輿   。   7.。、 −66−に   l  e−cs  go−e−i詠:
l d  W ?−eJ     “−8全般に第■表
には第1−III表と同じ傾向が示されている。実施例
21の組成物の特性が対照例Bと見掛は上類銀している
のは衝撃強さだけである。
前述したように、対照例Bは実施例21と比べて層剥離
に関して著しく劣っていた。
実施例 23 実施例4−6の手順に従って、下記の成分よりなる重合
体ブレンドを製造した。
成分A二分子ff115.500および固有粘度0゜5
3dl/ff(クロロホルム中25℃)の2.2’。
6.6′ −テトラメチルビスフェノールAポリカーボ
ネート51.8部および「モンサント ラストレックス
HH−101J 27. 0部。
成分B: 「ビスタロン3708J  (V1stal
on3708)、すなわちエクソン社(Exxon C
orporatlon )から入手できる分子量約50
,000のEPDMゴムから製造され、アイオノマー化
度約0.15%を有するスルホン化EPDMゴムの亜鉛
塩10.6部。
成分C:実施例3のスルホン化スチレンホモポリマー1
066部。
成分D;燐酸トリフェニル7.1phrおよびステアリ
ン酸亜鉛10.6phr。
実施例 24 実施例4−6の手順に従って、下記の成分よりなる重合
体ブレンドを製造した。
成分A:はV等モル量の2,2−ビス[4−(3,4−
ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパンニ無水物
とm−フェニレンジアミンとの反応により製造され、分
子量約20,000および固有粘度0. 47dt、”
sr (クロロホルム中25℃)を有するポリエーテル
イミド82部。
成分B:実施例19のアイオノマー性エラストマー9部
成分C:成分Aのポリエーテルイミドを三酸化硫黄−燐
酸ジエチル錯体と約25℃で反応させて製造したスルホ
ン化ポリエーテルイミドの亜鉛塩9部。
実施例25−26 成分A中のポリフェニレンエーテルおよびポリスチレン
は実施例4−6で用いたものとし、成分Bは[ユニロイ
ヤルIE−2590Jとした。成分Cとして用いた樹脂
は実施例19−22のスチレン−アクリル酸ナトリウム
共重合体およびその酸性(すなわち中和されていない)
対応物であった。
組成物を実施例19−22と同様に製造し、試験片を対
照例と比較して層剥離について評価した。
組成および試験データを第7表に示す。
第7表 実施例 成分      u 並 剖」μ更! 成分A、全樹脂中の%      76.0  76゜
8  118.3ポリフエニレンエーテル 全樹脂中の%        64.9  64.9 
 84.9成分A中の%        84.7  
 B4.7  73.5ポリスチレン、全樹脂中の% 
 11.7  11.7  23.4成分B、全樹脂中
の%      11.7  11.7  11.7成
分01全樹脂中の% スチレン−アクリル酸 ナトリウム共重合体   11.7−−スチレンーアク
リル酸 共重合体        −11,7−成分り、 l1
hr            29.9  29.9 
 29.9燐酸トリフエニル       18.2 
 18.2  18.2ステアリン酸亜鉛      
 11.7  11.7  11.7層剥離     
        なし  なし  少しあり実施例27
−29 成分A中のポリフェニレンエーテルおよびポリスチレン
は実施例4−6で用いたものとした。成分BおよびCは
それぞれ実施例20の中和した重合体に対応する遊離酸
重合体とした。ステアリン酸亜鉛または酸化亜鉛を中和
剤として添加した。
実施例19−22の方法で、組成物を溶融混合し、試験
片を作製した。関連する条件と試験結果を第■表に示す
第■表 実施例 成う)    ■ 旦 姐 □ 成分A、全樹脂中の%   77.11  711.8
  78.0  77.11ポリフエニレンエーテル 全樹脂中の%     [11,759,581,0B
1.7成分A中の96     79.3  75.7
  7B、2  79.3ポリスチレン、 全樹脂中の%      1B、1  19.1  1
)、0  18.1成分B1全樹脂中の%   11.
1  10.7  11.0  11.1成分C1全樹
脂中の%   11.1  10.7  11,0  
11.1成分り、c+hr         l!1.
L   15.5  18.3  23.5燐酸トリフ
エニル   18.1  15.5  15.9  1
8.1ステアリン酸      −−2,47,4中和
剤、phr         ?、4  3.8  3
.7  −ステアリン酸亜鉛    フ、4   − 
  3.7   −酸化亜鉛        −3,6
−−衝撃強さ ジュール/ m      539.3 325.7 
251.0 144.2ft−1b/In      
  111.1    B、i   4.7  2.7
層剥1!il           僅かな     
    僅カーな外皮  なし  なし  外皮 実施例 30 実施例27−29に従って溶融混合により組成物を製造
した。但し成分Bは実施例27−29のカルボン酸共重
合体とし、成分Cは実施例3の中和したポリスチレンと
し、ほかに補助の耐衝撃性改良剤として、Aブロックが
ポリスチレンで、Bブロックがエチレン−ブチレンであ
る市販のA−B−Aブロック共重合体も存在させた。成
分B用の中和剤はステアリン酸亜鉛とした。これらの成
分が下記の割合で存在した。
成分A、全樹脂中の%       76.0ポリフエ
ニレンエーテル 全樹脂中の%         00.8成分A中の%
          − ポリスチレン、全樹脂中の%   15.2成分B1全
樹脂中の%       6.3成分C1全樹脂中の%
       11,4成分D(燐酸トリフェニル)、
phr  18.5中和剤、phr         
   11.4補助耐衝撃性改良剤、全樹脂中の96 
8.3この組成物がアイゾツト衝撃強さ480.6ジユ
一ル/m (9,O1’t−1b/In)を有し、層剥
離を示さないことを確かめた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、(A)主要量の少なくとも1種の実質的に非イオン
    性の芳香族重合体、 (B)耐衝撃性の向上に有効な少量の、極性の高いイオ
    ン性の置換基を含有する少なくとも1種のエラストマー
    、および (C)成分Bを成分A中に実質的に安定な分散相として
    維持するのに有効な小量の、極性の高いイオン性の置換
    基で置換された少なくとも1種の置換芳香族重合体を含
    む重合体組成物。 2、成分Aがポリフェニレンエーテル、芳香族ポリカー
    ボネート、芳香族ポリイミド、およびエチレン系不飽和
    を実質的に含まない芳香族ポリエステルよりなる群から
    選ばれる少なくとも1種の縮合重合体、またはこれと少
    なくとも1種の付加重合体との混合物である特許請求の
    範囲第1項記載の組成物。 3、成分Aの縮合重合体部分が数平均分子量約5,00
    0−40,000の少なくとも1種のポリフェニレンエ
    ーテルである特許請求の範囲第2項記載の組成物。 4、成分Aが上記ポリフェニレンエーテルのみよりなる
    特許請求の範囲第3項記載の組成物。 5、成分Aが上記ポリフェニレンエーテルと数平均分子
    量約50,000−250,000のスチレンホモポリ
    マーとの混合物で、この混合物が約35−90重量%の
    ポリフェニレンエーテルを含有する特許請求の範囲第3
    項記載の組成物。 6、上記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)である特許請求の
    範囲第5項記載の組成物。 7、成分Bが実質的に芳香族部分を含まず、アイオノマ
    ー化度約0.1−10%、分子量約10,000−25
    0,000およびガラス転移温度約−20℃以下を有す
    る特許請求の範囲第5項記載の組成物。 8、成分Bが炭素原子主鎖を有し、その置換基がスルホ
    ン酸、カルボン酸および第四アンモニウム塩基置換基お
    よびその塩よりなる群から選ばれる特許請求の範囲第7
    項記載の組成物。 9、成分B上の置換基がスルホン酸またはカルボン酸置
    換基である特許請求の範囲第8項記載の組成物。 10、成分Bが芳香族部分をまったく含まず、アイオノ
    マー化度約0.25−5%を有する特許請求の範囲第9
    項記載の組成物。 11、成分Bがスルホン化EPDMゴムの亜鉛またはナ
    トリウム塩である特許請求の範囲第10項記載の組成物
    。 12、成分Bが亜鉛塩である特許請求の範囲第11項記
    載の組成物。 13、成分Bがブタジエン、アクリロニトリルおよび水
    酸化ナトリウムで少なくとも部分的に中和されたアクリ
    ル酸の共重合体である特許請求の範囲第10項記載の組
    成物。 14、成分Bが次式: ▲数式、化学式、表等があります▼(VIII) [式中のR^4はそれぞれ独立に低級アルキル基で、Z
    はアイオノマー成分を含有する有機置換基で、mおよび
    nは整数で、mは約10nから約1000nである]の
    ポリシロキサンである特許請求の範囲第7項記載の組成
    物。 15、各R^4がメチルで、Zが次式: ▲数式、化学式、表等があります▼(IX) を有する特許請求の範囲第14項記載の組成物。 16、成分Cが成分Aの少なくとも1つの構成要素から
    誘導されたアイオノマー化度約0.5−10%のアイオ
    ノマー誘導体であり、その置換基がスルホン酸、カルボ
    ン酸および第四アンモニウム塩基置換基およびその塩よ
    りなる群から選ばれる特許請求の範囲第5項記載の組成
    物。 17、成分C上の置換基がスルホン酸またはカルボン酸
    置換基である特許請求の範囲第16項記載の組成物。 18、成分Cがスルホン化スチレンホモポリマーの亜鉛
    またはナトリウム塩である特許請求の範囲第17項記載
    の組成物。 19、成分Cが亜鉛塩である特許請求の範囲第18項記
    載の組成物。 20、成分Cがアイオノマー化度約1−5%のスチレン
    −アクリル酸ナトリウム共重合体である特許請求の範囲
    第17項記載の組成物。 21、約50−85重量%の成分A、約2−20重量%
    の成分Bおよび約2−40重量%の成分Cを含有する特
    許請求の範囲第5項記載の組成物。 22、さらに(D)少なくとも1種の可塑剤を含有し、
    この可塑剤が組成物の樹脂成分の加工温度より少なくと
    も50℃低い温度で溶融する極性物質である特許請求の
    範囲第5項記載の組成物。 23、可塑剤が酸素、燐および窒素原子のうち少なくと
    も1種を含有するか、高温で小さな極性分子を放出し、
    樹脂成分100重量部当り5−35重量部の量で存在す
    る特許請求の範囲第22項記載の組成物。 24、成分Dが約40−70重量%の燐酸トリアリール
    と残量の脂肪酸の亜鉛塩との組合せである特許請求の範
    囲第23項記載の組成物。 25、亜鉛塩がステアリン酸亜鉛である特許請求の範囲
    第24項記載の組成物。 26、成分A、BおよびCを含み、成分BおよびCのう
    ち少なくとも一方が完全にまたは部分的に遊離酸または
    塩基の形態にあり、さらにこれに対する中和剤を含む混
    合物を約150−300℃の範囲内の温度で溶融混合す
    る工程を含む特許請求の範囲第5項記載の組成物の製造
    方法。 27、成分BおよびCの両方が完全に遊離酸の形態にあ
    り、中和剤が金属酸化物、金属水酸化物、脂肪酸の金属
    塩および単一のCH成分で隔離された少なくとも2つの
    カルボニル基を含むポリケトンの金属塩から選ばれる少
    なくとも1種の化合物である特許請求の範囲第26項記
    載の方法。 28、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;成分Bが炭素原
    子主鎖を有し、実質的に芳香族部分を含まず、アイオノ
    マー化度約0.1−10%、分子量約10,000−2
    50,000およびガラス転移温度約−20℃以下を有
    し;成分BおよびC上の置換基がカルボン酸置換基であ
    る特許請求の範囲第27項記載の方法。 29、成分Bが芳香族部分をまったく含まず、アイオノ
    マー化度約0.25−5%を有する特許請求の範囲第2
    8項記載の方法。 30、成分Bがブタジエン、アクリロニトリルおよびア
    クリル酸の共重合体である特許請求の範囲第29項記載
    の方法。 31、成分Cが成分Aの少なくとも1つの構成要素から
    誘導されたアイオノマー化度約0.5−10%のアイオ
    ノマー誘導体である特許請求の範囲第29項記載の方法
    。 32、成分Cがアイオノマー化度約1−5%のスチレン
    −アクリル酸共重合体である特許請求の範囲第31項記
    載の方法。 33、上記混合物がさらに(D)少なくとも1種の燐酸
    トリアリール可塑剤を含有する特許請求の範囲第28項
    記載の方法。 34、金属が亜鉛である特許請求の範囲第33項記載の
    方法。 35、中和剤が酸化亜鉛またはステアリン酸亜鉛である
    特許請求の範囲第34項記載の方法。
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