JPS6322855A - 変性ポリフエニレンエ−テル、ポリオクテニレンおよびポリアミドを基礎とする耐衝撃性熱可塑性成形用組成物 - Google Patents

変性ポリフエニレンエ−テル、ポリオクテニレンおよびポリアミドを基礎とする耐衝撃性熱可塑性成形用組成物

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JPS6322855A
JPS6322855A JP62157979A JP15797987A JPS6322855A JP S6322855 A JPS6322855 A JP S6322855A JP 62157979 A JP62157979 A JP 62157979A JP 15797987 A JP15797987 A JP 15797987A JP S6322855 A JPS6322855 A JP S6322855A
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ミヒヤエル・ドレツシエル
ハンス・ヤダムス
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Huels AG
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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】 ポリフェニレンエーテル(PPE)は、高い溶融粘度お
よび軟化点を有する工業用の高性能熱可塑性樹脂である
。このものは、高温のもとての安定性が重要である沢山
の工業的用途に適している(米国特許第3.306,8
74号明細書、同第3゜306.875号明細書、同第
3.257,357号明細書および同第3,257,3
58号明細書参照)。
ポリフェニレンエーテルの若干の性質は工業的用途にと
って望ましくない0例えばポリフェニレンエーテルの成
形体は耐衝撃性が悪いので脆弱である。加工の際に回能
を伴う程の高い溶融粘度および軟化点も欠点である。ポ
リフェニレンエーテルが高温のもとて不安定であり且つ
変色する傾向があることを考慮するべきである。
ポリフェニレンエーテルは多くの有機溶剤に溶解するか
または非常に著しく膨潤する。その結果、か\る溶剤と
接触させる用途に不適当である。
か\る性質を他の重合体とブレンドすることによって改
善し得ることは公知である0例えば耐衝撃性のポリスチ
レンとブレンドすることで大きな技術的な意義が得られ
ている(ドイツ特許第2.119,301号明細書およ
び同第2,211.005号明細書参照)。これらのブ
レンドは充分な耐衝撃性のある成形体に加工できるが、
ポリスチレンの増加に比例して熱安定性が低下するとい
う欠点を存している。同様に溶剤安定性も不満足なもの
である。
ポリフェニレンエーテルとポリアミドとのブレンドは、
確かに良好な流動性および良好な溶剤安定性を有してい
る(ドイツ特許出願公告第1.694.290号明細書
、特開昭53−47390号明細書)。しかしながら、
両方の成分が互いに非相容性でありそしてそれ故に互い
に良好に分散し合えないので、一般に脆弱な生成物が得
られる。
また、例えばヨーロッパ特許出願公開第131,445
号明細書に従って用いられている如き芳香族ポリアミド
類はポリフェニレンエーテルと一緒に加工し難い。両方
の相のより良好な相容性はポリフェニレンエーテルを例
えば無水マレイン酸でラジカル開始剤の存在下に官能化
することによって達成される(特開昭59−066、4
52)。しかしながらラジカル開始剤を用いることがP
PE−相の制御できない不所望の部分的なゲル化をもた
らす。
それ故に、両方の重合体の相容性を充分な量の流動剤、
例えば有機系燐酸塩(ヨーロッパ特許出願公開筒0.1
29,825号明細書)又はジアミド(ヨーロッパ特許
出願公開筒0.115,218号明細書)を添加するこ
とによって向上させることが提案されている。か\る解
決法は、相容性の改善に熱形状安定性の著しい低下を伴
わざるを得ないので、納得させ得るものではない。スチ
レンと不飽和酸誘導体より成る共重合体が添加されてい
る成形用組成物も同様な欠点を有している。(ヨーロッ
パ特許出願公開筒0.046,040号明細書)。
ヨーロッパ特許第0.024,120号明細書の対象は
、ポリフェニレンエーテル、ポリアミド、第三成分およ
び場合によっては高分子量のゴム系重合体より成る樹脂
組成物である。第三成分としては液状のジエン重合体、
エポキシド又は、二重結合又は三重結合および官能性基
(例えば酸−1酸無水物−、エステル−、アミノ−又は
アルコール基)を有する化合物を用いる。しかし得られ
る樹脂組成物の耐衝撃性は多くの用途にとって充分なも
のではない。
更にドイツ特許出願筒P 3,545,249.8号明
細書からは、再溶融した成形用予備組成物、脂肪族系を
主とするポリアミドおよび他の添加物より成る耐衝撃性
熱可塑性組成物が公知である。
この成形用予備組成物はポリフェニレンエーテル、ポリ
オクテニレン、無水マレイン酸および100℃以下の融
点の他の酸成分より成る。か\る方法の場合には無水マ
レイン酸および他の酸成分を四成分の均一な溶融物が得
られるように加温しなければならないという欠点がある
。これは生理学的理由から決して無視できないことであ
る。
本発明の目的は、ポリフェニレンエーテル(PPE)お
よび容易に加工できるポリアミドを基礎とする以下の特
徴を持つ溶剤安定性の成形用組成物を製造することであ
るニ ー高い耐強靭性、 一良好な相結合(高い破断時伸び率で確かめられる) −高い溶剤安定性および −高い熱形状安定性 本発明者は、これらの要求が考慮された成形用組成物を
見出した。この組成物は、 (a)−60〜98重量部のPPE −40〜2重量部のポリオクテニレン、−1〜7.5重
量部のビシクロ(2,2,2) −2,3:5.6−ジ
ベンゾオクタジエン−(2,5)−ジカルボン酸−(7
,8)−無水物 より成る溶融または再溶融した成形用予備組成物5〜8
5重量部、殊に20〜50重量部、(b)脂肪族ホモポ
リアミドまたは、基礎と成る脂肪族系単位を主構成成分
とするコポリアミド95〜15重量部、80〜50重量
部および[C1場合によってはポリスチレン樹脂、防炎
剤並びに他の添加物 より成る。
本発明者は、PPP!−相がポリ7ミドーマトツクス中
に、容積分布の線平均o=(ΣN1Di’)/(ΣNt
Ds’) <2μmであるように分散している場合に非
常に良好な破断時伸び率および切り欠き衝撃強度が得ら
れることを見出した。この場合、D、は粒子の直径であ
りそしてN、は直径Diの粒子の数である。
本発明の組成物を製造する方法は、最初に、ポリフェニ
レンエーテルとポリオクテニレンとの固体混合物をビシ
クロ(2,2,2) −2,3: 5,6−ジベンゾオ
クタジエン−(2,5)−ジカルボン酸−(7、8)−
無水物で処理し、この混合物を溶融し、次いでポリアミ
ドおよび場合によっては他の添加物を添加することを特
徴としている。
上記の成形用予備組成物を最高50重量部用いた場合に
は、特に高い破断時伸び率および切り欠き衝撃強度の組
成が得られる。
本発明の範囲において、熱可塑性組成物とは、熱可塑的
加工によって成形体または半成形体に加工することがで
きる未成形の組成物である。
熱可塑性組成物は例えば顆粒として存在していてもよい
成形用予備組成物をその使用前に熱可塑性成形用組成物
に溶融または再溶融することが重要である。
ポリアミドとしては、先ず第一に2.6−シメチルフエ
ノールを基礎とするポリエーテルが適しており、その際
、ある単位のエーテル酸素が隣接する単位のベンゼン核
に結合している。この場合少なくとも50個の単位が互
いに連結されているべきである。
原則として、α−位に第三−炭素原子を持つ限り、アル
キル基に好ましくは最高6個の炭素原子を有する他のo
、o”−ジアルキルフェノール類も適している。更に、
オルト位だけにおいて第三アルキル基、特に第三−ブチ
ル基で置換されているフェノール類が適している。。上
述の単量体フェノール類のいずれも3−位で、場合によ
っては5−位でもメチル基で置換されているべきである
。ここに挙げた単量体フェノール類の混合物も勿論用い
ることができる。
ポリフェニレンエーテルは例えば錯塩形成剤、例えば臭
化銅およびモルホリンの存在下にフェノール類から製造
できる(ドイツ特許出願公開筒3,224.692号明
細書および同第3,224.691号明細書参照)。粘
度数(DIN 53,728に従って25℃でクロロホ
ルム溶液で測定)は35〜80cm’/gの範囲にある
。0.3〜0.65cm’/gの固有粘度を持つ2,6
−シメチルフエノールの重合体−即ち、ポリ−(2,6
−シメチルー1.4−フェニルエーテル)□が特に有利
である。
ポリフェニレンエーテルは一般に粉末または顆粒として
用いる。
ポリオクテニレンはシクロオクテンの開環重合あるいは
環拡大重合によって製造される〔例えば、^、ドレクス
ラー(Draexler)、カウチュック+グミ−、ク
ンストストノフ(Kautschuk +Gummi、
にunststoffe) 1981、第185〜19
0頁参照)。シス−およびトランス−二重結合を色々な
割合で有し並びに異なるJ−値および相応する異なる分
子量を持つポリオクテニレンは文献がら公知の方法によ
って得られる。50〜350cm’/g、殊に80〜1
50cm3/gの粘度数(1χ濃度のトルエン溶液で測
定)のポリオクテニレンが特に有利である。二重結合の
55〜95χ、殊に75〜85χがトランス型で存在す
る。
ポリフェニレンエーテルとポリオクテニレンとの混合物
を製造する色々な方法がある。一つの方法は、両方の重
合体を適当な溶剤に溶解しそしてこの混合物を溶剤の蒸
発によってまたは非溶剤での沈澱処理によって分離する
ことより成る。別の方法は、両方の重合体を溶融状態で
−INにすることより成る。更に詳細に関してはドイツ
特許出願第P 3,436,780.2号明細書“ポリ
フェニレンエーテルおよびポリオクテニレンを基礎とす
る熱可塑性成形用組成物並びにその製造方法”に示しで
ある。
′  粉末状のビシクロ(2,2,2) −2,3: 
5.6−ジベンゾオクタジエン−(2,5)−ジカルボ
ン酸−(7,8)−無水物は、例えば実験室用混合機に
おいて充分にドラム回転させてPPE/ポリオクテニレ
ン−顆粒に付着させるかまたは直接的にPPE−ポリオ
クテニレン−溶融物中に配量供給する。
こうして得られる組成物を一度溶融しそしてこの溶融状
態でまたはその固化後にポリアミドおよび場合によって
はその他の成分と一緒にすることが重要である。
ポリアミドとしては、好ましくは主として脂肪族構造で
ある単一一および共重合体が適する。
6−166−.612−111−および12−ポリアミ
ドが特に有利である。しかし、基礎と成る脂肪族構成成
分の割合が主である限り、脂肪族と芳香族とが混在す共
重合体も適している〔米国特許第2.071,250号
明細書、同第2,130,523号明細書、同第2.1
30,948号明細書、同第2,241,322号明細
書、同第2.312,966号明細書、同第2,512
,606号明細書、同第3,393.210号明細書;
キルクーオスマ(Kirk−Othmer) 、エン゛
サイクロペディア・オプ・ケミカル・テクノロジー(E
ncyclo−pedia or chemical 
technology) 、第18巻、ジョン・ライレ
イ &サンズ(John−Wiley & 5ons)
(1982)、第328〜435頁参照〕。ポリアミド
の数平均分子量はs、ooo以上、殊に10,000以
上である。 □ ポリアミドと成形用予備組成物とは、例えば両方の溶融
物を良好な混練用装置において250〜350℃、殊に
270〜310℃で混合することによって一緒にする。
両方の成分を乾燥状態で予備混合しそして押出成形する
かまたはポリアミドをPPE−成形用予備組成物中に配
量供給するのが有利である。
5〜85重量部の成形用予備組成物を基準として95〜
15重量部のポリアミドを用いる。20〜50重量部の
成形用予備組成物の場合には、80〜50重量部のポリ
アミドを用いるのが殊に有利である。
成形用組成物は追加的に未変性のまたは耐衝撃性変性の
ポリスチレンも含有していてもよい。
高い熱形状安定性を得る為には一般に僅かな含有量でか
\る樹脂を用いる。ポリスチレン樹脂の量は、用いるポ
リフェニレンエーテルの量を基準として最高50重量%
、殊に最高20重量%である。
本発明の熱可塑性成形用組成物はこの他に防炎剤並びに
他の添加物、例えば顔料、オリゴマーおよびポリマー、
帯電防止剤、安定剤および加工助剤並びに補強剤を含有
していてもよい。
補強剤の割合は50χまでであり、防炎剤の量は15χ
まででありそして他の全ての添加物は全部で5χまでで
ある(それぞれ成形用組成物全体を基準とする)。
防炎剤としては特゛に芳香族系リン化合物、例えばトリ
フェニル−ホスフィノキシドおよびトリフェニルホスフ
ェートが適している。普通に用いられるハロゲン含有防
炎剤も用いることができる。この場合、ハロゲン含有の
有機化合物、例えば11.ホーゲル(Voge’l)の
研究発表論文“フラムフエストマンヘン・ホン・タンス
トストラフ(Flamm4estmachen von
 KunstsLoff)” %ヒュティヒ(Huet
hig)’出版、1966、第94〜102頁に開示さ
れている如きものも用いることができる。
しかしながらハロゲン化重合体、例えばハロゲン化ポリ
フェニレンエーテル(ドイツ特許出願公開第3,334
.068号明細書参照)または臭素化オリゴマーおよび
ポリスチレンも適している。
これらの化合物は30重量%以上のハロゲンを含有して
いるべきである。
ハロゲン含有防炎剤を用いる場合には、協力作用物質を
用いるのが有利である。アンチモン、硼素および錫の化
合物が適している。これらは一般に、熱可塑性組成物を
基準として0.5〜10重量%の量で用いる。
補強剤としては特にガラス繊維および炭素繊維が適して
いる。
適する安定剤には有機系ホスフィツト、例えばジデシル
フェニルホスフィツトおよびトリラウリルホスフィツト
、立体障害フェノール類並びにテトラメチルピペリジン
−、ベンゾフェノン−およびトリアゾール誘導体が含ま
れる。
加工助剤としてはワックス、例えば酸化炭化水素並びに
そのアルカリ塩およびアルカリ土類金属塩が適する。
得られる成形用組成物は、熱可塑性的加工にとって通例
の方法、例えば射出成形および押出成形にて加工して成
形体とすることができる。
工業的用途分野の例には、自動車、電気および精密機械
の分野の為の管、板、ハウジングおよびその他の製品が
ある。
本発明の成形用組成物は従来技術の生成物に比較して良
好な熱形状安定性および溶剤安定性の他に高い強靭性に
特徴がある。
ポリフェニレンエーテルの粘度数(J)はDIN537
28に従いクロロホルム溶液(0,5重量%の濃度)状
態で25℃にて測定する(単位cm’/g)。
成形用組成物の切り欠き衝撃強度(ax)は、290℃
で射出成形した右縁部に切り欠きのある規格の小棒状物
について室温でDIN 53453に従い測定する。
破断時伸び率(ε、)は290℃で射出成形した棒状物
についてDIN 53455に従い測定する。
DIN 53699に従うピンカート軟化温度は、4m
讃の厚さの290°Cで射出成形した成形体について測
定する。
PPE−粒子の大きさは、成形用組成物をヘキサフルオ
ロイソプロパツール(IIFTP)に溶解して211+
1定する。その際PPE−成分が浮遊する。浮遊物を数
回HFIPで洗浄し、乾燥しそしてスクリーン電子顕微
鏡で検査する。粒子直径は写真によって少なくとも1 
、000個の小粒子を測定することによって決める。
大施斑 各成分の製造および出所 l、ポリフェニレンエーテル ポリフェニレンエーテルは2.6−シメチルフエノール
の酸化連結反応、所望のJ−値での該反応の中止および
続いてのドイツ特許出願公開第3゜313.864号明
細書および同第3.332.377号明細書による反応
抽出によって得られる。
去施貫」ユ 相応して48cm3/gのJ−値のポリフェニレンエー
テルを製造する。溶剤を留去しそしてその溶融物を脱気
式押出機で押出成形し、次いで顆粒化しそして乾燥する
ス1」[1劃 相応して48cm’/gのJ−値のポリフェニレンエー
テルを1oz濃度トルエン溶液として製造する。
2、ポリオクテニレン 120cm1/gのJ−値および8ozのトランス−型
含有量のポリオクテニレンを用いる。か\る生成物は、
ヘステナ? −(VESTENAMER:商標) 80
12の名称で市販されている〔製造元:ヒュルス・アク
チェンゲセルシャフト(Huels Aktienge
sell−schaft) 、D−4370マール(M
arl))−この生成物の別の特徴的なデータは、雑誌
“カウチュック、グミ−、タンストスト7フ(Kaut
schuk、 Gummi、 KunsLstoffe
)1981 、第185〜190頁並びにヒュルス社の
パンツレフトNo、2247 ’ベステナマー(VES
TENAMER) 8012”に記載されている。ポリ
オクテニレンは例えばに、J、イアビン(lrvin)
 、“オレフィン・メタテシス(Olefin Met
athesis)”、アカデミツク・プレス(Acad
emic Press)、第236頁以降、1983お
よびそこに記載された別の文献によっても製造できる。
3、ポリフェニレンエーテルとポリオクテニレン実施例
1.2に従う溶液に実施例2のポリフェニレンエーテル
を溶解する。その際90重量部のポリフェニレンエーテ
ルに対してポリオクテニレンはlOM量部である。この
溶液を70%に濃縮する。尚残留する溶剤を脱気式押出
成形機で除く。顆粒化しそして乾燥する。
水生 50gのアントラセンおよび27.5gの無水マレイン
酸を、150−のキシレン中で3時間還流状態で加熱す
る。室温に冷却した際に無色の結晶が析出する。この結
晶を単離し、アセトンで洗浄しそして乾燥する。255
〜263℃の固化点の反応生成物63gが得られる。
5、成ノ  「組成物の一1造 実施例3に従う混合物2kgに、実験室用混合機中で室
温のもとて50gの粉末状ビシクロ〔2゜2.2 ) 
−2,3: 5.6−ジベンゾオクタジエン−(2,5
)−ジカルボン酸−(7,8)−無水物を付着させる。
こうして処理された顆粒を二本スクリュー式ニーダーに
おいて290℃の溶融温度で再溶融し、紐状物とし、顆
粒化しそして乾燥する。
几較±」 20gの無水マレイン酸を二本スクリュー式ニーダ−中
で実施例1.1の2kgのPPEに290℃の溶融温度
のもとで添加混合する。次いで顆粒化しそして乾燥する
止較班」 比較例^と同様に20gの無水マレイン酸および10g
のジクミルペルオキシドを2kgのPPHに混入する。
6、−     (17〜9、 較例C,E)実施例4
、比較例AおよびBに従って製造した成形用予備組成物
を、表中の記載に従ってポリアミドと混合し、混練用ブ
ロックによって分散効果が強められている二本スクリュ
ー式ニーダー中で290℃で再溶融し、紐状物とし、顆
粒化しそして乾燥する。この生成物を運車成形体に射出
成形しそして試験する。
実施例7〜9の結果を比較例C−E)のそれと比較する
と、ポリアミドマトリックス中にPPE−相が非常に良
好に分散していること並びに切り欠き衝撃強度が著しく
改善されていることが判る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)ポリフェニレンエーテル、ポリアミド、不飽和酸誘
    導体および場合によっては別の添加物を基礎とする熱可
    塑性成形用組成物において、以下の各成分 (a)−60〜98重量部のポリフェニレンエーテル、
    −40〜2重量部のポリオクテニレン、 −1〜7.5重量部のビシクロ〔2,2,2〕−2,3
    :5,6−ジベンゾオクタジエン−(2,5)−ジカル
    ボン酸−(7,8)−無水物 より成る溶融または再溶融した成形用予備組成物5〜8
    5重量部、 (b)脂肪族ホモポリアミドまたは、基礎と成る脂肪族
    系単位を主構成成分とするコポリアミド95〜15重量
    部および (c)場合によってはポリスチレン樹脂、防炎剤並びに
    他の添加物を含有することを特徴とする、上記熱可塑性
    成形用組成物。 2)(a)20〜50重量部の成形用予備組成物および
    (b)80〜50重量部のポリアミドを含有する特許請
    求の範囲第1項記載の熱可塑性成形用組成物。 3)ポリアミドマトリックス中に分散したPPE−粒子
    が2μm以下の体積分布の線平均を有する特許請求の範
    囲第2項記載の熱可塑性成形用組成物 4)ポリアミドとして6−、46−、66−、612−
    、11−または12−ポリアミドを用いる特許請求の範
    囲第1〜3項の何れか一つに記載の熱可塑性成形用組成
    物。 5)ポリアミドの数平均分子量が5,000以上、殊に
    10,000以上である特許請求の範囲第1〜4項の何
    れか一つに記載の熱可塑性成形用組成物。 6)ポリフェニレンエーテルとして0.3〜0.65c
    m^3/gの固有粘度を持つ2,6−ジメチルフェノー
    ルの重合体を用いる特許請求の範囲第1〜5項の何れか
    一つに記載の熱可塑性成形用組成物。 7)ポリオクテニレンが50〜350cm^3/g、殊
    に80〜160cm^3/gの粘度(0.1%濃度のト
    ルエン溶液にて測定)を有する特許請求の範囲第1〜6
    項の何れか一つに記載の熱可塑性成形用組成物。 8)ポリオクテニレンの二重結合の55〜95%、殊に
    75〜85%がトランス共役二重結合である特許請求の
    範囲第1〜7項の何れか一つに記載の熱可塑性成形用組
    成物。 9)最初に、ポリフェニレンエーテルとポリオクテニレ
    ンとの固体混合物をビシクロ〔2,2,2〕−2,3;
    5,6−ジベンゾオクタジエン−(2,5)−ジカルボ
    ン酸−(7,8)−無水物と一緒に溶融しそして次にポ
    リアミドおよび場合によってはポリスチレン樹脂、防炎
    剤並びに他の添加物を添加することを特徴とする、 以下の各成分 (a)−60〜98重量部のポリフェニレンエーテル、 −40〜2重量部のポリオクテニレン、 −1〜7.5重量部のビシクロ〔2,2,2〕−2,3
    :5,6−ジベンゾオクタジエン−(2,5)−ジカル
    ボン酸−(7,8)−無水物 より成る溶融または再溶融した成形用予備組成物5〜8
    5重量部、 (b)脂肪族ホモポリアミドまたは、基礎と成る脂肪族
    系単位を主構成成分とするコポリアミド95〜15重量
    部および (c)場合によってはポリスチレン樹脂、防炎剤並びに
    他の添加物を含有する、 ポリフェニレンエーテル、ポリアミド、不飽和酸誘導体
    および場合によっては別の添加物を基礎とする熱可塑性
    成形用組成物の製造方法。
JP62157979A 1986-06-28 1987-06-26 変性ポリフエニレンエ−テル、ポリオクテニレンおよびポリアミドを基礎とする耐衝撃性熱可塑性成形用組成物 Pending JPS6322855A (ja)

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