JPH04504590A - 改善された色安定性を有するスチレン性共重合体ブレンド組成物 - Google Patents
改善された色安定性を有するスチレン性共重合体ブレンド組成物Info
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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】
改善された色安定性を有するスチレン性共重合体ブレンド組成物
本発明は、アセタール重合体と組合わされたモノビニリデン芳香族共重合体を含
みそして少ない割合のオキシラン含有成分を含む熱可塑性重合体ブレンドに一般
に関する。その成る好ましい態様では、示された重合体ブレンドは、又エラスト
マー性重合体例えばエラストマー性熱可塑性ポリウレタン又は共ポリエステルエ
ラストマー及び/又は1種以上の非エラストマー性熱可塑性ポリカーボネート又
はポリエステルホモポリマー又は共重合体樹脂成分を含む、他の好ましい態様で
は、モノビニリデン芳香族共重合体は、■−40重量%のその中に含まれる分散
したゴム粒子を有するゴム変性モノビニリデン芳香族共重合体である。
種々のタイプの重合体状材料のブレンドは、種々の従来の文献に長い間示唆され
てきた。例えば、Kusu■garらの米国特許第4665126号は、相対的
により少ない量(例えばそれぞれ4−30そして1−1O重量%)の熱可塑性ポ
リウレタン(TPU)及びマルチ相複合体インターポリマー例えばブタジェンに
基づくゴム変性スチレン/メチルメタクリレート重合体と組合さった多量(例え
ば60−95重量%)のアセタール重合体成分を含む成る重合体性成型組成物を
開示している。このKusuwIgarらの処方は、アセタール重合体それ自体
のそれと比べてさらに匹敵しうる二成分アセタール/TPU又はアセタール/マ
ルチ相複合体インターポリマーブレンドのそれに比べて改善された衝撃強さを有
し、そして種々の成型の応用に有用であるといわれる。
Mckeeらの米国特許第4694042号は、少割合(即ち5−50容量部)
の部分的又は完全に結晶性の重合体例えばナイロン、ポリアセタールなどを含む
熱可塑性重合体ブレンドに関し、該結晶性重合体は、たとえ少ない容量割合で用
いられても、それにもかかわらず、干渉性相を形成するものと考えられ、第二の
主な割合の成分はその中に分散した相を形成する。示されたMckeeらのブレ
ンド内において、前記の主な割合(即ち50−95容量部)の成分は、1種以上
の橋かけ結合したエマルション重合エラストマー性重合体例えば10−50重量
%の−lO℃より低いガラス転移温度を有するシェル又は実質的により少ない量
のスチレン、メチルメタクリレート又はスチレンアクリロニトリル共重合体の硬
い重合体シェルの何れかを含むブタジェン又はアクリレートゴムに基づくグラフ
ト共重合体よりなる。アセタール樹脂に基づく組成物は、実施例に明らかでない
。
英国特許第1311305号は、50−99重量%のアセタール重合体及び1−
50重量%のブタジェン又はアクリレートゴム変性二相重合体混合物よりなる熱
可塑性成型組成物を開示している。これら熱可塑性成型組成物は、アセタール重
合体それ自体のそれに比べてかなり改善された衝撃強さを有するものとして記載
されている。この文献の好ましい態様は、80−95重量%のアセタール重合体
成分を利用する。
5chuetteらの米国特許第4639488号は、30−95重量%のアセ
タール重合体及び5−70重量%のエマルション重合エラストマー性グラフト共
重合体(グラフト共重合体重量に基づいて、60−90重量%のブタジェンに基
づく芯(又は「グラフトベース」)及び10−40重量%のスチレン及び/又は
メチルメタクリレートに基づく重合体又は共重合体のグラフトしたシェルよりな
る)を含む衝撃抵抗性ポリアセタールに基づく成型材料を開示している。これら
成型材料は、低温度で高い衝撃強さを有し、良好な熱安定性を示し、そして光の
存在下の変色に抵抗すると云われる。
Carterの米国特許第4179479号は%60重量%までの熱可塑性重合
体(ABS樹應、アセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂又
はこわらの混合物である)と組合さった40−100重量%の熱可塑性ポリウレ
タンを含む熱可塑性重合体ブレンド組成物を開示している。これら組成物は、又
加工性及びその成型特徴を改善するために、0.5−10重量%のアクリル重合
体加工助剤を含むことを必要とする。
Ga1eの米国特許第4117033号は、O,l−5重量%の低分子量共ポリ
エーテル・エステル樹脂と組合さったアセタール樹脂を含む重合体ブレンドを開
示している。該共ポリエーテル・エステル樹脂は、指示されたアセタール樹脂の
溶融加工性を改善すると云われる。
Lindnerらの米国特許第4683267号は、6〇−99,00重量部の
アセタール樹脂、0−40重量部の該アセタール樹脂の融点より下で軟化するエ
ラストマー及び0.01−40重量部の脂肪族ゴム状高分子量アジペート・カー
ボネート混合エステルの混合物よりなる成型化合物を開示している。
Lindnerらのブレンドに有用であると云われるエラストマーは、アルファ
ーオレフィンのホモポリマー及び共重合体、1.3−ジエンのホモポリマー及び
共重合体、ビニルエステルの共重合体及びホモポリマー及びアクリレート及びメ
タクリレートエステルの共重合体及びホモポリマーを含む。
ポリアセタール樹脂及びポリスチレン樹脂のブレンドに関する他の文献は、19
89年2月8日に公開された日本公醐第64−38463号公報である。この文
献は、本質的にポリアセタール/ポリスチレンブレンドに関し、ポリアセタール
はその主な部分(重量)を構成し、ポリアセタールのメルトフロー速度(MFR
%190℃及び2160gでASTM D−11238)対ポリスチレンのメル
トフロー速度(200℃及び5000gでASTM D−16238)が5:
1−Zoo: 1であることを何時も必要とする。この文献によれば、優れた表
面の外観は、指示された範囲のポリアセタール:ポリスチレンのメルトフロー速
度の枕内で操作することにより、そしてその操作によってのみ得られる。又、こ
の文献によれば、その重合体のブレンドは、任意に、少量の追加の重量体成分例
えばポリウレタン樹脂、オレフィン性ホモポリマー又は共重合体樹脂、アクリレ
ート樹脂、ポリアミド樹脂、ABS樹脂又はポリエステル樹脂を含むことができ
る。
ゴム変性スチレン性共重合体例えばABS樹脂とポリカーボネート樹脂との成る
ブレンドは、米国特許第4526926及び4624986号(1leberら
)及び米国特許第4163762及び4243764号(Rudd)に論議され
記載されている。しかし、本発明により提供されるようなアセタール樹脂含有(
又はアセタール樹脂及び熱可塑性ポリウレタン又はエラストマー性共ポリエステ
ル含有)ブレンドは、該特許により考慮されていない。
公開されたドイツ出願DE3802753A1号は、芳香族ジイソシアナートと
直鎖ポリオール及びポリアルキレンテレフタレート樹脂との反応により得られる
ホモ又は共ポリオキシメチレン(POM)、熱可塑性ポリウレタンエラストマー
(TPU)を含む重合体性成型材料を開示している。これら混合物は、ビヒクル
及び電気器具の応用に有用でしかも改善された衝撃強さをもたらすと記載されて
いる。好ましい組成物は、60−98%のTPU及び2−40%のポリアルキレ
ンテレフタレートよりなる混合物5−60%及びPOM40−95%である。
前記の従来の活動にもかかわらず、加工性のバランス、光沢のない良好な美観を
有し、そして別の有利な性質のプロフィル例えば機械的強さ、衝撃抵抗、環境上
の応力クラック抵抗、クリープ及び化学的抵抗並びに実際上のタフネスを有する
改善されたエツジニヤリング熱可塑性材料をもたらす必要性が常に存在してい示
された種類の成る改善されたスチレン性共重合体/アセタール重合体に基づくブ
レンド組成物が、すべて1990年2月2日に出願された米国特許出願第474
415.474416及び4741、71号内に開示されている。本発明は、こ
れらブレンド組成物の他の改善に関し、それらの特徴は、1橿以上のオキシラン
含有成分がそこに配合され、そして得られた組成物が明らかに改善された熱及び
紫外線(U、V、)安定性及び改善された衝撃強さを有することにある。
前述により、本発明は、その態様の一つにおいて、(^)(1)重合した形でし
かも芳香族共重合体成分の重量に基づいて、55−99重量%の1種以上のモノ
ビニリデン芳香族単量体及び1−45重量%の1種以上の比較的極性の共単量体
成分を含む非ゴム変性モノビニリデン芳香族共重合体、又は(2) ゴム変性共
重合体の重量に基づいて、30−99重量%の上記の+Al tl)に記載され
た1種以上のモノビニリデン芳香族共重合体並びに1−70重量%の0℃以下の
ガラス転移温度を有するゴム状重合体の分散した粒子を含むゴム変性モノビニリ
デン芳香族共重合体の何れかであるモノビニリデン芳香族共重合体成分、並びに
FB1線状又は枝分れ鎖の何れかでありそして単−又は組合せの何れかで用いら
れるアセタールホモポリマー又は共重合体成分を含む重合体ブレンド組成物であ
り、該組成物は、それが全重合体ブレンド組成物の重量に基づいて、0.01−
15重量%のオキシラン含有安定剤成分を含むことを特徴とする。
その好ましい態様の一つに、前記の重合体ブレンド組成物は、そのモノビニリデ
ン芳香族共重合体成分として、2−35重量%のゴム状重合体例えば1,3−共
役アルカジエン単量体のホモポリマー又は60−99重量%の1,3−共役アル
カジエン単量体と1−40重量%のモノエチレン性不飽和単量体との共重合体の
分散した粒子2−35重量%(ゴム変性共重合体の重量に基づいて)を含むゴム
変性モノビニリデン芳香族共重合体を用いる。
他の好ましい態様では、指示された重合体ブレンド組成物は、さらに1種以上の
エラストマー性熱可塑性ポリウレタン成分及び/又は1種以上の共ポリエステル
エラストマー成分を含む。この態様内で用いられる特に好ましいエラストマー性
重合体は、単独で、又は互いに組合せて、又は全エラストマーの重量に基づいて
70重量%までの非エステルに基づくエラストマー性材料例えばエーテルに基づ
く熱可塑性ポリウレタンと組合さっての何れかで用いられるエステル含有又はエ
ステルに基づくエラストマー性材料(例えばエステルに基づくエラストマー性熱
可塑性ポリウレタン及び共ポリエステルエラストマー)である。
その他の好ましい態様では、本発明の重合体ブレンド組成物は、さらに、示され
たエラストマー性共ポリエステル又は熱可塑性ポリウレタン成分に加えて、1種
以上の非エラストマー性熱可塑性ポリカーボネート又はポリエステル樹脂成分を
含む。
指示された重合体ブレンドは、物理的、化学的及び美学上の性質の非常に有利且
つコントロール可能な組合せを有し、そして種々の自動車の内装及び外装の適用
、家庭用器具の適用、エレクトロエックス及び/又はビジネス用装置のためのハ
ウジングなどを含む広い範囲の応用に用いられる成型した物品の製造に有利に用
いられる。
オキシラン含有材料は、ガラス補強ポリアセタール組成物用の熱安定剤(例えば
公開したヨーロッパ出願第281148号参照)として、そしてポリウレタン用
の熱分解安定剤(例えば米国特許第4775558号参照)として従来から周知
であるが、本発明のタイプのモノビニリデン芳香族共重合体/アセタール重合体
ブレンド内の添加物又は安定剤としてこれら材料の使用は、現在まで知られてい
ないと考えられる。その上、本発明の重合体ブレンド内にこれら成分を配合する
ことにより達成される有利なU、V、安定化及び衝撃強さの改善は、完全に予想
されないしかも驚くべき技術上の結果を構成するものと考えられる。
前述したように、本発明の重合体ブレンド組成物は、ゴム変性又は非ゴム変性の
何れかのモノビニリデン芳香族共重合体成分を含む、何れの場合でも、好適なモ
ノビニリデン芳香族単量体成分は、スチレン、アルキル置換スチレン例えばアル
ファーアルキルスチレン(例えばアルファーメチルスチレン、アルファーエチル
スチレンなと)、種々の環置換スチレン例えばバラ−メチルスチレン、オルト−
エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレンなど、環置換へロースチレン例えば
クロロ−スチレン、2.4−ジクロロ−スチレンなどを含む、このモノビニリデ
ン芳香族単量体(特にスチレン)は、代表的に55−99重量%の該モノビニリ
デン芳香族共重合体よりなり、好ましくはその60−95 (さらに好ましくは
65−90)重量%よりなる。これらモノビニリデン芳香族共重合体は、概して
25℃より高いガラス転移温度を有する常態で固体の硬い(即ち非エラストマー
性)材料である。
指示されたモノビニリデン芳香族共重合体中の少量の成分(即ち1−45重量%
を占める)として用いて好適な比較的極性の共単量体成分は、エチレン性不飽和
ニトリル例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル、エタクリロニトリルな
ど、エチレン性不飽和無水物例えば無水マレイン酸、エチレン性不飽和アミド例
えばアクリルアミド、メタクリルアミドなど、エチレン性不飽和カルボン酸のエ
ステル(特に低級例えばC,−C・アルキルエステル)例えばメチルメタクリレ
ート、エチルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、n−ブチルアクリ
レート又はメタクリレート、2−エチル−ヘキシルアクリレートなど、エチレン
性不飽和ジカルボン酸イミド例えばN−アルキル又はN−アリールマレイミド例
えばN−フェニルマレイミドなどを含む。本発明で比較的極性の共単量体成分と
して用いられるのに特に好ましいのは、前述のエチレン性不飽和ニトリルである
。好ましくは、前記の比較的極性の共単量体又はその混合物は、指示されたモノ
ビニリデン芳香族共重合体の5−40 (さらに好ましくはl〇−35)重量%
を占める。
本発明の特に好ましい重合体ブレンド組成物は、モノビニリデン芳香族共重合体
はゴム変性されそして全ゴム変性共重合体の重量に基づいて1−70 (好まし
くは1−40.さらに好ましくは2−35、最も好ましくは3又は5−20.2
5又は30)重量%の0℃以下のガラス転移温度を有するゴム状重合体の分散し
た粒子よりなる。本発明で用いるのに特に好ましいゴム状重合体は、−20℃以
下のガラス転移温度を有するものである。好適なこれらゴム状重合体の例は、1
,3−共役アルカジエン単量体のホモポリマー、60−99重量%の該1,3−
共役アルカジエンと1−40重量%のモノエチレン性不飽和単量体例えばモノビ
ニリデン芳香族単量体(例えばスチレンなと)及びエチレン性不飽和ニトリル例
えばアクリロニトリル、メタクリロニトリルなど、エチレン/プロピレン共重合
体ゴム及びゴム状エチレン/プロピレン/非共役ジエン共重合体を含む。本発明
で用いて特に好ましいゴム状重合体は、6O−100重量%の1,3−ブタジェ
ン及び0−40重量%のスチレン又はアクリロニトリルよりなる重合体を含む。
本発明で用いて重要なゴム変性モノビニリデン芳香族共重合体成分の一つの特別
な群は、上記のゴム状重合体粒子が、グラフトされたスーパーストレートとして
の前記のモノビニリデン芳香族共重合体の一部をそれにグラフトした基体として
働き、該モノビニリデン芳香族共重合体の残りが、指示されたグラフトされたゴ
ム状粒子が分散した連続マトリックス相を構成するグラフト共重合体組成物であ
る。これらの例において、マトリックス相は概して指示されたゴム変性組成物の
全重量を40−95 (好ましくは6O−95)%を占め、グラフトされた共重
合体成分はその残りを占める。代表的には、グラフトされた共重合体成分は、0
.1+1−1:l(好ましくは0.35 : 1−0.45 : 1)のグラフ
トされたスーパーストレート対グラフト可能なゴム基体の比を有するだろう。
代表的には、前記のゴム変性モノビニリデン芳香族共重合体成分は、230℃及
び3.8kgでASTM D−1238に従って測定して、10分当り0.5−
12 (好ましくは11−1O)のメルトフロー速度(MFR)を有するだろう
。
本発明の成る特に好ましい態様において、分散したゴム状重合体粒子は、バイモ
ダル粒子径分布を有するようなものである。
例えば、指示されたゴム状粒子が、1ミクロン(好ましくは0.05−0.8ミ
クロン)より小さい容積平均粒子径を有する粒子より主として(例えば50−9
0好ましくは65−75重量%(全ゴム状粒子重量に基づいて))よりなりそし
て該ゴム状粒子の残り(例えば10−50好ましくは25−35重量%)が1ミ
クロン以上(好ましくはl−3ミクロン)の容積平均粒子径を有するとき、実質
的に高い衝撃強さが、問題の重合体ブレンド組酸物内で得られることが観察され
た。このパイモダルゴム重合体粒子の使用は、分散したゴム状重合体粒子が、1
ミクロン以上の大きさく即ち直径)を有するゴム粒子よりのみなる、同様な重合
体ブレンド組成物に比べて、遥かに高い衝撃強さを与えることが分った。
本発明の前記のゴム変性モノビニリデン芳香族グラフト共重合体は、好適には、
変性するゴム材料の存在下選択された共単量体材料の遊離基重合により任意の周
知のやり方で製造できる。好適な技術は、従って従来の塊状、溶液、懸濁又はエ
マルション重合法を含む。もしエマルション重合したクラフト共重合体が用いら
れるならば、残存する酸部分を除くか又は中和するように注意しなければならな
い。さもなければ、アセタール重合体成分の分解が生ずる0本発明で用いて特に
好ましいのは、塊状、溶液、塊状/懸濁又は塊状/溶液重合技術により製造され
たゴム変性モノビニリデン芳香族グラフト共重合体である。
一般に、塊状重合は、重合した単量体全体に分散した所望の粒子径の別々のゴム
粒子を形成するのに十分な条件で、ゴム及び単量体の溶液を重合することを含む
0重合は、有利には、一つ以上の実質的には線状の層流又はいわゆるプラグ流反
応器例えば米国特許第2727884号に記載されたもの(部分的に重合された
生成物の一部の再循環よりなるか又はならない)で行なわれるか、又は反応器の
内容物が本質的に全体を通して均一である攪拌したタンク反応器で行われる。
重合は、有利には、有機液体反応希釈剤又は溶媒例えば芳香族又は不活性に置換
した芳香族炭化水素(例えばベンゼン又はトルエン)中でそして遊離基開始剤例
えばペルオキシド開始剤(例えばジベンゾイルペルオキシド又は1.1−ビス第
三級ブチルペルオキシシクロヘキサン)の存在下行われる。一般に、開始剤は、
用いる単量体の百方重量部当り100−5000重量部の量で用いられよう、有
機液体反応希釈剤は、一般に重合混合物の粘度をコントロールするのに用いられ
、そして一般にゴム、単量体及び希釈剤の全重量に基づいて2−20重量%の量
で用いられる0重合混合物は、さらに他の付加物例えば可塑剤又は潤滑剤(例え
ば鉱油)、及び抗酸化剤(例えばアルキル化フェノール例えばジー第三級−ブチ
ル−p−クレゾール)、重合酸(例えば連鎖移動剤例えばアルキルメルカプタン
)又は離型剤(例えばステアリン酸亜鉛)を含むことができる。重合が通常行わ
れる温度は、用いられる特定の成分に依存するが、一般に60℃−190℃で変
化するだろう。
ゴム補強重合体樹脂の製造において、塊状重合が所望の完了度にまで続け、次に
例えば真空工高温度で単量体及び他の揮発分をフラッシュすることにより、すべ
ての未反応単量体を除くように処理できる。
塊状/懸濁重合は、最、初単量体/ゴム混合物を塊状重合し、次に相転換(即ち
重合混合物中に明らかな連続又は不連続相のない点を経て、全体に分散したゴム
を有する連続重合体相が存在する点への、ゴム溶液の連続相に分散した不連続相
からの重合体の転換)を行い、次にゴム粒子の大きさの安定化を行い、一般に重
合開始剤を含む水性媒体中に追加の1種以上の単量体を有するか又は有しない部
分的に重合した生成物を懸濁することを含む。次に、重合は、懸濁重合技術を用
いて完成する。
本発明の一つの好ましい態様において、前記の塊状又は塊状/懸濁重合したゴム
変性モノビニリデン芳香族グラフト共重合体成分が、細いエマルション重合した
粒状のエラストマー性材料とともに用いられる。これらの粒状のエラストマー性
材料は、概して0.05−0.5 (特に0.15−0.2)ミクロンの範囲の
容積平均粒子径を有し、用いられたとき、全ブレンド組成物の1−15重量%を
占める。
これらエマルション重合した粒状のエラストマー性材料は、好適には、30重量
%以下の単量体例えばスチレン、アクリロニトリル、メチルアクリレート、メチ
ルメタクリレート又は前記の任意の他の単量体及び極性共単量体の任意な存在下
、好適な単量体例えばブタジェン、イソプレン又はアクリル酸或いはメタクリル
酸の高級アルキルエステルをエマルション重合することにより製造できる。
好ましくは、これらエラストマー性材料は、付着促進基例えばカルボキシル、カ
ルボキシアミド、無水カルボン酸又はエポキシド基を含む。これは、もしアクリ
ル酸又はメタクリル酸、これらの一つのアミド、グリシジルアクリレート又は遊
離の酸の代りに第三級ブチルアクリレートが0.1−10重量%の量で共単量体
として用いられるならば、好適に達成できる。−10℃より低いガラス転移温度
を有しそしてこの付着促進単量体性形成ブロックを含むシェルが、指示されたエ
マルション重合したエラストマー性重合体にグラフトされるならば、特に有利で
ある。特に有用であることが示されたグラフト単量体は、好ましくは、多官能性
橋かけ結合剤及び/又は前記の付着促進基を含む共単量体と一緒の、アクリル酸
のエステル例えばn−ブチルアクリレートである。有利には、シェルは、全エラ
ストマー性重合体の10−50重量%に達する。
本発明の目的では特に厳密を要しないが、前記のモノビニリデン芳香族共重合体
成分は、一般に本発明の重合体ブレンド組成物の5−90重量%を占める。好ま
しくは、該モノビニリデン芳香族共重合体は、全重合体ブレンド組成物の組合わ
せた又は全重量のioo部当り10−90 (さらに好ましくは15−85、特
に2O−65)重量部に相当する量で用いられる。
本発明のブレンドはその性質上二成分でありそしてモノビニリデン芳香族共重合
体及びアセタール重合体のみよりなるこれらの態様において、該ブレンドは、好
ましくは重合体ブレンド組成物の100重量部当り50−80 (さらに好まし
くは55−75)重量部のモノビニリデン芳香族共重合体を含むだろう、一方、
三成分のモノビニリデン芳香族共重合体/アセタール重合体/エラストマー性重
合体組成物が含まれるとき、芳香族共重合体は、好ましくは重合体ブレンド組成
物の100重量部当り1O−65(さらに好ましくはI 5−60)重量部に及
ぶ量で用いられるだろう。その上、四成分のポリカーボネート又はポリエステル
樹脂含有系が製造されるとき、モノビニリデン芳香族共重合体は、好ましくは全
重合体ブレンド組成物の100重量部当り5−65(さらに好ましくは10−4
0そして最も好ましくは15−30又は35)重量部に及ぶ量で用いられるだろ
う。
アセタール(ときにポリオキシメチレンと呼ばれる)樹脂は、当業者に通常知ら
れているもの又は市販されているもののすべてである。従って、アセタール樹脂
は、線状又は枝分れ順の何れかであり、共重合体又はホモポリマー又はこれらの
混合物である。
共重合体は、1種以上の共単量体例えば一般にアセタール樹脂を製造するのに用
いられるものを含む、より普通に用いられる共単量体は、20重量%より少ない
量で、2−12個の炭素原子のアルキレンオキシドを含む、0.5−10%特に
1−5%のエチレンオキシドを含むポリオキシメチレンは、特に工業上重要であ
り、そして本発明で特に好ましく用いられる。一般的な原則として、入手可能な
アセタール樹脂は、熱的に安定な末端基例えばエステル又はエーテル基例えばア
セテート又はメトキシ基を有する。ポリオキシメチレンは、一般に、10000
−100000の分子量を有する0分子量の代用として、メルトフロー速度(M
FR)が、樹脂を特徴付けるのに一般に用いられ、高い分子量を有するものが低
いメルトフロー速度を有する0本発明の樹脂で用いて好ましいアセタール樹脂は
、190℃及び2.16kgでASTM D−1238に従って測定されたとき
、0.1−60 (好ましくは0.5−30最も好ましくは0.5−5又は10
)g/10分のMFRを有する。もしMFRが余りに高いと、アセクールの溶融
粘度は余りに低くなり、適切なせん断速度で成分の十分な密接な混合を達成する
ことが困難だろう、もしMFRが余りに低いと、配合操作の温度は余りに高くな
り、劣化が生ずる。実施例において明らかなようにそしてすべての他のパラメー
ターが等しいとして、MFRを低くすれば低くするほど、本発明の組成物のタフ
ネスは高くなる。
厳密を要しないが、本発明の重合体ブレンド組成物のアセタール重合体成分は、
一般に該重合体ブレンド組成物の5−90重量%を占める。好ましくは、該アセ
タール重合体は、指示された重合体ブレンド組成物の全又は組合わせた重量の1
00重量部当り10−90 (さらに好ましくは15−85そして特に15−5
5)重量部に相当する量で利用される。
本発明の成る好ましい態様において、比較的大きな割合例えば40−90 (さ
らに好ましくは45−80最も好ましくは5O−75)重量部(全重合体ブレン
ド組成物100重量部当り)に及ぶレベルで、指示されたアセタール重合体成分
を用いるのが望ましい、これら後者のタイプのブレンド組成物は、高い熱ひずみ
特性が望まれる例において特に有利である。
他の好ましい態様に右いて、少ない割合例えば問題の重合体ブレンド組成物の1
00重量部当り20−50 (特に25−35又は40)重量部に及ぶレベルで
、該アセタール重合体を用いるのが望ましい。
前述したように、本発明の重合体ブレンド組成物は、又少ない割合(例えば、本
発明の重合体ブレンド組成物の100重量部当り0.01−15重量部)の1種
以上のオキシラン含有安定剤成分を含む。
本発明の重合体ブレンド組成物内に指示されたオキシラン含有成分を含有するこ
とは、その溶融処理(例えば溶融ブレンド及び/又は射出成型)中本発明の重合
体ブレンドの熱的色安定性を実質的に改善させ、そしてそれにより激しい熱によ
り誘発される変色の問題に出会うことなく、高い処理温度の使用を可能にするこ
とにより、これらブレンドの処理可能性の窓を拡げることが観察された。さらに
、指示されたオキシラン含有添加物又は成分は、又予想されない程増加した紫外
線(U、V、)安定性の特徴をもたらすとともに、本発明の重合体ブレンドに明
らかに改善した衝撃強さを与えることが驚くべきことに分った。
本発明の使用に好適なオキシラン含有成分は、その実質的な分解又は揮発分の損
失なしに、本発明の重合体ブレンド組成物内で溶融処理が可能なように、十分に
高い沸点及び分解温度(例えば、好ましくは少なくとも180℃さらに好ましく
は少なくとも約200℃そして最も好ましくは少なくとも約220℃)を有する
種々の周知のエポキシ化有機物質を含む1本発明で用いて好適なオキシラン含有
物の例は、不飽和トリグリセリドのエポキシド誘導体例えばエポキシ化大豆油、
エポキシ化あまに油、エポキシ化パーム油、エポキシ化きり油、エポキシ化ココ
ナツツ油、エポキシ化落花生油、エポキシ化オリーブ油、エポキシ化なたね油な
ど、エポキシフェノールノボラック樹脂、エポキシクレゾールノボラック樹脂、
ビスフェノールAのジグリシジルエーテル、ポリ(オキシプロピレン)グリコー
ルのジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールのグリシジルエーテル、ポ
リヒドロキシ脂肪族アルコール例えば1.4−ブタンジオール、1.4−ブチン
ジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどの
グリシジルエーテル、並びに多価芳香族、脂肪族又は脂環族カルボン酸例えばフ
タール酸、テレフタール酸、テトラヒドロフタール酸、アジピン酸などのグリシ
ジルエステルを含む。
本発明で用いて特に好適且つ好ましいのは、前記のエポキシ化不飽和トリグリセ
リド(特にエポキシ化大豆油及びエポキシ化あまに油)並びにエビクロロヒドリ
ンと芳香族或いは脂肪族ポリオール例えばビスフェノールA、ポリエチレングリ
コール、ポリプロピレングリコールなどとの反応から誘導されたエポキシ樹脂が
ある。
一般的に云って、前記のオキシラン含有安定剤成分は、該組成物の全重量に基づ
いて0.01−15重量%に及ぶ量で、本発明の重合体ブレンド組成物内に使用
できる。好ましくは、しかし、該安定剤成分は、さらに代表的には、本発明の重
合体ブレンド組成物の100重量部当り0.1−10 (さらに好ましくは0.
2−5最も好ましくは0.5−2又は3)重量部に及ぶ量で用いられる。
本発明で用いて好適なポリカーボネート樹脂は、カーボネート繰返し基
を含み、そして該カーボネート基に結合した二価の芳香族基を有する芳香族ポリ
カーボネートを含む、好ましくは、ポリカーボネートは、以下の式
(式中Aは一重結合であるか又は二価の脂肪族基例えば通常1−7個の炭素原子
を有するアルキレン又はアルキリデン基又は通常5−15個の炭素原子を有する
シクロアルキレン又はシクロアルキリデン基である)の繰返し構造単位及びその
構造上の異性体(すべてそれらの芳香族上及び脂肪族上の置換誘導体を含む)を
有するという特徴を有する。ポリカーボネート樹脂の他の誘導体では、Aは又−
0−1−S−1−〇〇−1−SO−又は−SO,−を表す。指示された構造式に
右いて、R′及びR′は、水素以外の置換基例λばハロゲン又は通常1−7個の
炭素原子を有する飽和或いは不飽和−価脂肪族基であり、nば0−4に等しい。
前記の構造単位の代表的なものは、ホスゲン(又は他のカルボニル供給化合物)
とビス(ヒドロキシフェニル)アルカン、ビス(ヒドロキシフェニル)シクロア
ルカン、ビス(ヒドロキシフェニル)サルファイド、ビス(ヒドロキシフェニル
)エーテル、ビス(ヒドロキシフェニル)ケトン、ビス(ヒドロキシフェニル)
スルホキシド、ビス(ヒドロキシフェニル)スルホン、a、α′−ビス(ヒドロ
キシフェニル)イソプロピルベンゼン、ビス(3,5−ブロモ−4−ヒドロキシ
フェニル)スルホン、ビス(テトラブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン
、ビス(3,5,6−ドリクロロー2−ヒドロキシフェニル)メタン、2.2′
−クロロ−4,4′−シクロへキシリデンフェノール、テトラクロロヒドロキシ
ン及びクロロエチレンフェノールとの反応から生ずるものである。他の可能な構
造単位は、ビス(3,5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、4.4
′−ビス(4−ヒドロキシ−フェニルチオ)フェニルスルホン及びフェノフタレ
インから生ずるものである。
カーボネート重合体は、もしカーボネートホモポリマーよりむしろ共重合カーボ
ネートを望むならば、カーボネート重合体は、2種以上の異なるヒドリツタフェ
ノール又はヒドリックフェノールとグリコールとの共重合体から誘導できること
は、もちろん理解される。又、本発明の実施に好適なものは、前記のカーボネー
ト重合体の任意のもののブレンドである。
又用語「ポリカーボネート重合体」に含まれるのは、米国特許第3169121
.4330662及び4105633号に記載されたタイプのエステルカーボネ
ート共重合体である0代表的な共単量体は、ジカルボン酸例えばテレフタール酸
である。
さらに本発明の範囲に含まれるのは、いわゆる「枝分れポリカーボネート」であ
り、それらは好適な枝分れ剤通常トリー又はより高級な多官能分子と組合わさつ
た前記の多価単量体を用いることにより製造される。
種々のポリカーボネート樹脂を製造するのに好適な多価反応剤は、又米国特許第
3062781及び2970131号並びにドイツ公開特許第1570703.
2211956及び2211957号に記載されている。
本発明で用いられるポリカーボネート樹脂は、好ましくはASTMD−1238
(条件01300℃、1.2kg負荷)により測定して、0.5−200g/1
0分好ましくは2.5−105−1l0分さらに好ましくは5−90g/10分
そして特に好ましくは8−75g/10分のメルトフロー速度を有する。
本発明で用いて好適な熱可塑性ポリエステル樹脂成分は、例えば米国特許第24
65319号に記載されたようなグリコールとジカルボン酸との反応により得ら
れるものである。
グリコールは、好ましくは一般式
%式%)
(式中nは2−12の整数である)を有し、例えばエチレングリコール、1,2
−又は1,3−プロパンジオール、1.2−1l、3−又は1.4−ブタンジオ
ール、1,5−又は1.4−ベンタンジオール、1.6−ヘキサンジオール、1
.7−ベンタンジオール又は1,8−オクタンジオールである。他の好ましいケ
ースでは、代表的には21M迄の炭素原子を含む脂環式ジオールが用いられ5例
えばシクロヘキサン−1,4−ジメタツール、2.2−ビス(4−ヒドロキシシ
クロヘキシル)プロパン、2゜4−ジヒドロキシ−1,1,3,3−テトラメチ
ルシクロブタン及び2,2−ビス(3−β−ヒドロキシエトキシフェニル)プロ
パンがある。
該ポリエステル樹脂を製造するのに好適に用いられるジカルボン酸成分は、一般
式
を有するものを含み、R〜及びR−はそれぞれ−(CH2)−−基を表し1mは
零又は1−4の整数である。Bは、下記の式又はその構造上の異性体
又は脂環式基により表される二価の芳香族基である。Dは、−(CH,ン 、−
0−(CH,) 、−、−0−(CH,) 、−0−1(cHt > e −s
−<cHs )p−1−3−(CH,)。
−5−1−SO,−であり、pは零又は1−5の整数であり、qは1−5の整数
である。Dは又
及びその構造上の異性体である。
代表的なジカルボン酸は、フタール酸、イソフタール酸、ナフタレン−2,6−
ジカルボン酸、4.4′−ジフェニルジカルボン酸、こはく酸、アジピン酸、セ
バシン酸、アゼライン酸及びシクロヘキサンジ酢酸を含む。
指示されたジカルボン酸及びグリコールの反応から得られるポリエステル樹脂は
、例えばドイツ公開特許第1900270号及び米国特許第3692744号に
記載されたタイプの三−又は四価のアルコール又は三−又は四塩基ポリカルボン
酸を比較的少量配合することにより枝分れできる。
一つのタイプのジカルボン酸及び一つのタイプのグリコールから誘導されるホモ
ポリマーに加えて、共重合体樹脂がしばしば好まれ、それらは1種以上のジカル
ボン酸の組合せ及び1種以上のグリコールの組合せから重合される。テレフター
ル酸並びにシクロヘキサンジメタツール及びエチレングリコールの組合せから製
造された生成物は、商標名KODARPETG共ポリエステルの名でEastm
an Laboratoriesから市販されている・ジカルボン酸及びグリコ
ールから誘導されたホモ−及び共ポリエステルは、好ましくは5000−200
000さらに好ましくは10000−60000に及ぶ分子量を有する。
種々の熱可塑性ポリエステル及び/又はポリカーボネート樹脂の混合物は、好適
に、もし望むならばそして望み通りに用いられ、例えばポリカーボネート及びポ
リエチレングリコールテレフタレート或いはポリブチレングリコールテレフタレ
ート又は前述の種々のポリエステル及びポリカーボネート樹脂の任意の他の組合
せがある。
指示された熱可塑性ポリエステル又はポリカーボネート樹脂成分は、本発明の組
成内で用いられるとき、代表的には、本発明の重合体ブレンド組成物の100重
量部当り5−90重量部に及ぶ量で用いられる。好ましくは、該成分は、本発明
の重合体ブレンド組成物内に含まれる重合体の合わせた重量のto−75(さら
に好ましくは15−55特に20−45又は50)部に相当する量で用いられる
。
本発明で用いて好適なエラストマー性材料は、前述のように。
熱可塑性ポリウレタン及びエラストマー性共ポリエステル材料を含む。本発明で
用いて好適な熱可塑性ポリウレタンは、当業者に一般的に知られているもののす
べてを含み、それ故ジイソシアナート、ポリエステル、ポリカプロラクトン又は
ポリエーテル及び連鎖延長剤を含む。これら熱可塑性ポリウレタンは、実質的に
線状でありそして熱可塑性処理特性を維持する。
本発明の重合体ブレンド組成物で用いられるポリエーテルに基づくポリウレタン
の好ましい群は、(il 4.4’ −メチレンビス(フェニルイソシアナート
)、fii1600−3000 (好ましくは1000−2500)の範囲内の
数平均分子量を有するポリエーテルポリオール(例えば、ポリ(オキシ−1,2
−プロピレン)グリコール又はポリオキシテトラメチレングリコール)並びにf
iiil連鎖延長剤例えば2−6個の炭素原子を有する脂肪族直鎖ジオールより
なる群から選ばれるジオール延長剤、ヒドロキノンのビス(2−ヒドロキシ−エ
チル)エーテル、レゾルシノールのビス(2−ヒドロキシ−エチル)エーテル並
びに任意の2種以上のこれらジオール延長剤の混合物及び/又はイソシアナート
基と反応しつる2個の活性水素含有基を含む他の二官能性連鎖延長剤、の反応生
成物である。
本発明で用いて好適な連鎖延長剤は、イソシアナート基と反応性の2個の活性水
素含有基を含むすべての二官能性化合物を含む。これら好適な連鎖延長剤の例は
、従ってエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、1
,4−ブタンジオール、ブチンジオール、ブチンジオール、キシリレングリコー
ル、アミレンゲリコール、1,4−フェニレン−ビス−β−ヒドロキシエチルエ
ーテル、1,3−フェニレン−ビス−β−ヒドロキシエチルエーテル、ビス−(
ヒドロキシ−メチル−シクロヘキサン)、ヘキサンジオール、チオジグリコール
などを含むジオール、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミ
ン、ヘキサメチレンジアミン、シクロヘキサレンジアミン、フェニレンジアミン
、トルイレンジアミン、キシリレンジアミン、3.3′−ジクロロベンジジン、
3.3′−ジニトロベンジジンなどを含むジアミン、アルカノールアミン例えば
エタノールアミン、アミノプロピルアルコール、2.2−ジメチルプロパツール
アミン、3−アミノシクロヘキシルアルコール、p−アミノベンジルアルコール
などを含む。もし望ましいならば、少量の多官能性材料が利用できる。しかし、
この多官能性連鎖延長剤は、約1重量%より多い量で存在してはならない。任意
の好適な多官能性化合物例えばグリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサン
トリオール、ペンタエリスリトールなどが、この目的に使用できる。
ここで用いられるとき、用語「2−6個の炭素原子を有する脂肪族直鎖ジオール
」は、式HO(CH,)、OHのジオールを意味し、nは2−6であり、OH基
を分離する脂肪族鎖に枝分れがない。用語は、エチレングリコール、1.3−プ
ロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ベンタンジオール及び1.
6−ヘキサンジオールを含む。本発明で用いて好ましいジオール延長剤は、1,
4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール及びヒドロキノンのビス(2−
ヒドロキシ−エチル)エーテルを含み、特に好ましいジオール延長剤は、1,4
−ブタンジオールである。
前記の好ましい化合物[即ち4,4′−メチレンビス(フェニルイソシアナート
)]の代りに又はそれと組合せて用いられる他のジイソシアナートは、エチレン
ジイソシアナート、エチリデンジイソシアナート、プロとレンジイソシアナート
、ブチレンジイソシアナート、シクロペンチシン−1,3−ジイソシアナート、
シクロヘキシレン−1,4−ジイソシアナート、2.6−1−リレンジイソシア
ナート、2.2−ジフェニルプロパン−4,4’ −ジイソシアナート、p−フ
二二レンジイソシアナート、m−フ二二レンジイソシアナート、キシリレンジイ
ソシアナート、1.4−ナフチレンジイソシアナート、1.5−ナフチレンジイ
ソシアナート、ジフェニル−4,4′−ジイソシアナート、アゾベンゼン−4,
4′ジイソシアナート、ジフェニルスルホン−4,4′−ジイソシアナート、ジ
クロロへキサメチレンジイソシアナート、テトラメチレンジイソシアナート、ペ
ンタメチレンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、1−クロロ
ベンゼン−1,4−ジイソシアナート、フルフリリデンジイソシアナートなどを
含む。
ポリエーテルポリオール及び連鎖延長剤は、代表的には、ポリオールの1当量当
り0.5’−2,5当量(例えばモル当量)の連鎖延長剤の比で、ポリウレタン
反応媒体中で用いられる。好ましくは、当量の比は、該ポリオールが2000の
分子量を有しそして特に延長剤が脂肪族直鎖ジオールであるとき、ポリオールの
1当量当り1.2−1.6当量の延長剤である。前記のヒドロキシン又はレゾル
シノール延長剤が用いられるとき、当量比は前記の好ましい範囲よりも低く、例
えばポリオールの1当量当り0.5当量の延長剤である。
前記のポリエーテルに基づくポリウレタンを製造するのに、ポリエーテルポリオ
ール及び連鎖延長剤及びジイソシアナートは、代表的には、互いに相対的な割合
で用いられて、インシアナート当量又は基対全ヒドロキシル当量又は基又は他の
活性水素含有基(即ちポリオ〜ルブラス延長剤)の全部の比が、1:1−1.0
8: t、Oの範囲内好ましくは1.02 : 1.O−1、o7: 1.Oの
範囲内になるようなものである。インシアナート(NGO)基対全ヒドロキシル
(OH)基(又は合わせたヒドロキシルプラス他の活性水素基)の最も好ましい
比は、1.03: i、O−1,06二1.0の範囲内である。
本発明のポリウレタン生成物に関して用いられる用語当量は、反応物内のヒドロ
キシル(又は他の活性水素)基及びイソシアナート基に基づく。
前記のポリエーテルに基づく熱可塑性ポリウレタンの製造に好適な技術は、当業
者に周知であり、そして例えばKugu■garらの米国特許第4665126
号の4−6欄の教示内に論じられている。
本発明の実施に用いられるポリエーテルに基づく熱可塑性ポリウレタンは、代表
的に、−10℃より低いClashBergモジュラス(Tf)により特徴付け
られる。ポリウレタンのTg(ガラス転移温度)は、本質的に同じ値である。ポ
リエーテルに基づくポリウレタンは、好適には、例えば95A以下の5hore
A硬度及びi ooooo以上の重量平均分子量を有する。
本発明で用いて好ましい群の熱可塑性のポリエステルに基づくポリウレタンは、
(i)4.4′−メチレンビス(フェニルイソシアナーN 、(if)アジピン
酸と少なくとも1個の第一級ヒドロキシル基を有するグリコールとのポリエステ
ル及び(iiil イソシアナート基と反応性の2個の活性水素含有基を有する
前記の二官能性連鎖延長剤、の反応生成物である。
ポリウレタンのこの群のポリエステルプレカーサーを製造するのに、アジピン酸
は、好適な少なくとも1個の第一級ヒドロキシル基を有するグリコールの混合物
又はグリコールと縮合する。縮合は、0.5−2.0の酸価に達したとき停止す
る0反応中形成した水は、最終の水含量がO,0f−0,02%好ましくは0.
01−0.05%になるように、それと同時に又はその次に除かれる。
任意の好適なグリコールが、アジピン酸との反応で用いられ、例えばエチレング
リコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ビ
ス−(ヒドロキシメチルシクロヘキサン)、1.4−ブタンジオール、ジエチレ
ングリコール、2.2−ジメチルプロピレングリコール、1,3−プロピレング
リコールなどがある。グリコールに加えて、lS以下の少量の三価アルコールが
グリコールとともに用いられ、例えばトリメチロールプロパン、グリセリン、ヘ
キサントリオールなどがある。
得られたヒドロキシルポリエステルは、少なくとも600の分子量、25−19
0好ましくは40−60のヒドロキシル価、0.5−2の酸価及び0.01−0
.2%の水含量を有する。
イソシアナート基と反応性の活性水素含有基を有する。ポリエーテルに基づ(熱
可塑性ポリウレタンについて記述されたものを含む任意の好適な連鎖延長剤は、
本発明のポリエステルに基づく材料を製造するのに用いられる。これらの延長剤
の例は、従ってジオール例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ブ
チレングリコール、1.4−ブタンジオール、ブチンジオール、ブチンジオール
、キシレングリコール、アミレンゲリコール、1.4−フェニレン−ビス−β−
ヒドロキシエチルエーテル、1.3−フェニレン−ビス−β−ヒドロキシエチル
エーテル、ビス−(ヒドロキシ−メチル−シクロヘキサン)、ヘキサンジオール
、チオジグリコールなどを含む。その上、ポリエーテルポリオールは、又連続延
長剤として(又はその一部として)用いられ。
結果は、本発明の実施に用いて又好適な共ポリエステル/ポリエーテルに基づく
熱可塑性ポリウレタンである。
アジペートポリエステルに基づく熱可塑性ポリウレタンは、一般に本発明で用い
るのに好ましいが、他のポリエステルに基づく熱可塑性ポリウレタンは、又本発
明の内で好適に用いられ、例えば(アジピン酸の代りに)こはく酸、スペリン酸
、セバシン酸、しゆう酸、メチルアジピン酸、ゲルタール酸、ピメリン酸、アゼ
ライン酸、フタール酸、テレフタール酸、イソフタール酸などを用いたもの並び
にヒドロキシカルボン酸、ラクトン及び環状カーボネート例えばε−カプロラク
トン及び3−ヒドロキシ酪酸をアジピン酸成分の代りに用いて製造したものがあ
る。同様に、4゜4′−メチレンビス(フェニルイソシアナート)の代りに前記
の別のジイソシアナートを用いて製造したポリエステルに基づく熱可塑性ポリウ
レタンも又好適に本発明の実施に用いられる。
前記のタイプのポリエステルに基づく熱可塑性ポリウレタンは、一般に周知の材
料である。その製造のための好適な方法は、米国特許第4665126号の7欄
内に開示されている。
本発明で用いて特に好ましい熱可塑性ポリウレタンは、rAJスケールで70及
び「DJスケールで60の間の5hore硬度(ASTM D 2240)を有
するものを含む。
もし望むならば、本発明の実施に用いられる熱可塑性ポリウレタンは、添加物例
えば顔料、充填剤、潤滑剤、安定剤、抗酸化剤、着色剤、防炎剤など(ポリウレ
タンエラストマーとともに一般に用いられる)をその中に配合できる。
本発明で用いて好適なエラストマー性重合体成分は、又前述のエステルに基づく
ポリウレタン材料以外のポリエステルに基づくエラストマーを含む、これら他の
エラストマーの例は、エラストマー性共ポリエーテル・エステル樹脂材料及びエ
ラストマー性アジペート・カーボネート混合エステル樹脂材料を含む。
好適な共ポリエーテル・エステルエラストマー成分は、エステル結合により頭対
尾で接続した多数の繰返し分子内線状長鎖及び短鎖エステル単位よりなるものと
一般に記載され、該長禦エステル単位は、一般に該共ポリエーテル・エステルエ
ラストマーの25−85重量%を占め、そして式
(式中、Gは2−4.3の炭素対酸素のモル比を有しそして400−6000の
分子量を有するポリ(アルキレンオキシド)グリコールから末端ヒドロキシル基
を除いた後桟る二価の基であり、モしてRは300より小さい分子量を有するジ
カルボン酸からカルボキシル基を除いた後桟る二価の基である)に相当し、さら
に該短鎖エステル単位は一般に該エラストマーの15−75重量%を占め、そし
て式
(式中、Dは250より小さい分子量を有する低分子量ジオールからヒドロキシ
ル基を除いた後桟る二価の基であり、そしてRは前記同様である)に相当する。
好ましくは、指示されたポリエーテル・エステルエラストマーは、30℃で0.
1g/diの濃度でm−クレゾールで測定したとき、0.05−0.95 (好
ましくは0.1−0.8最も好ましくはO,l−0,51のインヘレント粘度を
示すことにより明らかなように、比較的低分子量を有する。
前述のポリエーテル・エステルエラストマーのさらに詳しい記述(その好ましい
態様、製造法、ポリアセタール樹脂用の処理助剤としての低分子量材料の少量の
使用、並びにドイツ特許第2449343号によるようなポリアセクール樹脂用
の衝撃変性剤としての高分子量物の使用を含む)は、Ga1eの米国特許第41
17033号内に提供される。
本発明で用いて好適なエラストマー性アジペート・カーボネート混合エステル材
料は、ポリオキシメチレン樹脂に基づく成形組成物用の性質変性剤として用いる
ためにLindnerらの米国特許第4683267号に記載されているものを
含む。これらの材料は、式
(式中、X及びX′は、800−3500の分子量を有する多価アルコール及び
アジピン酸の反応生成物の残基を表し、kは0−IOの整数を表し、そしてmは
20以上好ましくは22−100の整数を表す)
に相当するゴム状の高分子量化合物であり、これら化合物は。
0.8−15dl/gのテトラヒドロフラン中の極限粘度数[η] (スタウデ
ィンガー指数)を有する。
以下は、それから残基X及びX′が誘導されたポリエステルについて、任意に混
合物として、用いられる多価アルコールの例である。エチレングリコール、プロ
ピレングリコール−(1゜2)及び−(1,3)、ブチレングリコール−(1,
4)及び−(2,3)、ヘキサンジオール−(1,6)、オクタンジオール−(
1,8)、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタツール、1.4−ビ
ス−(ヒドロキシメチルシクロヘキサン)、2−メチル−1,3−プロパンジオ
ール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチラングリコ
ール、ジプロピレングリコール及びジエチレングリコール。
アジピン酸及びアルコールから得られる反応生成物は、ヒドロキシル末端基を有
するポリエステルである。その分子量は、800−3500に及ぶ、アジペート
・カーボネート混合エステルは、二官能性炭酸アリールエステルとの反応により
これらのポリエステルから製造される。これらは、特に以下の一般式(式中、A
rは6−18個の炭素原始好ましくは6個の炭素原子を有する置換又は未置換の
アリール基を表し、k及びX′は前記同様である)
に相当する。
指示されたアジペート・カーボネート混合エステルの好ましい態様及びその製造
の好適な技術に間する詳細は、上記のLindnerらの特許にある。
前記のエラストマー性重合体成分が、本発明の重合体ブレンド内に用いられると
き、それらは1代表的には前記の重合体成分の合わせた重量の100部当り1−
80 (好ましくは3−70最も好ましくは10−651重量部に及ぶ量で利用
される。成る好ましい態様では、該エラストマー成分は、全重合体成分の100
重量部当り3−40 (特に5−30最も好ましくは1O−25)重量部に及ぶ
量で用いられる。
成る場合には、エラストマー成分が、比較的少ないレベル例えば全重合体重量の
100部に基づいて3−25 (特に5又は1〇−20又は25)重量部の量で
用いられるのが好ましい。
他の例例えばよりエラストマー性の性質が本発明のブレンド組成物に望まれると
き、指示されたエラストマー成分が、特定の重合体成分の全重量の100部当り
20又は25−60.70又は80(さらに好ましくは20又は25−35又は
40)重量部に及ぶ量で用いられるのが好ましい。
比較的少ない量C例えば3−20又は25重量部/全重合体100部)のエラス
トマー成分が用いられる例では、(a) 1種以上の上記のエステル含有又はエ
ステルに基づくエラストマー性材料(特にエステルに基づく熱可塑性ポリウレタ
ン)を単独で又はエラストマー成分として互いに組合せて用いるか、又は(bl
全エラストマー成分の重量に基づいて、少なくとも30重量%(好ましくは50
重量%又はそれ以上)のこのエステルに基づく又はエステル含有エラストマーを
70重量%迄(好ましくは50重量%又はそれ以下)のエーテルに基づく熱可塑
性ポリウレタン材料と組合せて用いるかの何れかが特に有利であり好ましいこと
が分った。
一方、比較的多量(例えば全重合体100重量部に基づいて20又は25−40
又は70重量部)のエラストマー性材料が用いられる場合には、低い使用レベル
で単独のエラストマー成分として用いるのがやや有効ではない及び/又は望まし
くないエラストマー性材料が、事実前記の高い使用レベルで単独のエラストマー
成分としてより満足して用いられることが分った。
本発明の重合体ブレンド組成物は、好都合には、所定の例で望まれる定量的な割
合で、オキシラン含有安定剤成分とともに、粒状(N^ばペレット化した)の形
の用いられる個々の重合体成分をトライブレンドし、次に周知の押出し配合技術
に従って粒状の重合体混合物を溶融配合することにより製造される・指示された
溶融配合操作に間して、この操作を240℃を越えない温度特に180−230
℃(さらに好ましくは180−21.0℃)の範囲の溶融温度で行うのが一般に
好ましい。
種々の任意の添加物が、又当業者に周知のように、種々の目的について本発明の
重合体ブレンド組成物中に含まれ、例えば米国特許第3103499及び324
0753号に開示されたようなビスフェノール型、エステル型又は障害フェノー
ル型添加物及び抗酸化剤、例えば米国特許第3313767及び3314918
号に開示されたようなアミン及びアミジン、核形成剤、UVスクリーン及び吸収
剤、金属石けん、ガラスファイバー、ガラスピーズ、タルク、本発明にとり必須
のもの以外の重合体物質例えばブレンドに相溶性の離型剤、可塑剤、静電防止剤
などとして一般に知られている添加物並びにアセタール重合体と相溶性の着色顔
料を含む、しかし、前記の添加物の使用は、本発明の操作性について必要である
とは考えられない。
前述したように、前記のオキシラン含有成分を含むことは1重合体ブレンドの熱
安定性、紫外線抵抗性及び衝撃強さを実質的に改善することが分り、それにより
追加の溶融加工(即ち熱にさらに曝される)及び/又は長期の紫外線霧出を必ず
生ずるこれらブレンドのリサイクル能力を増大させるのに助けとなることができ
る。
前述に加えて、指示されたオキシラン含有成分を含むことは。
文種々の添加物例えば離型剤、可塑剤、静電防止剤、着色剤などをその中に含ま
せることにより、アセタール含有重合体ブレンドに与える有害な熱的効果及び/
又は化学的不安定化効果及び/又は低下した衝撃強さを相殺又は最低にするのに
働くことが見い出された。
本発明の重合体ブレンド組成物は、良好な加工性を有し、広い範囲の射出成型及
び押出し用途に用いて好適である。これら組成物は、良好な熱/寸法安定性、ク
リープ抵抗性、化学抵抗性及び/又は塗布性が要求される応用に特に有用である
ように処方できる。好適な末端用途の応用の例は、従って自動車の内部及び外部
のパーツ、工具のケーシング、器具のハウジングなどを含む。
本発明は、その下記の実施例に関してさらに理解されそして説明される。これら
実施例内で用いられる種々の熱可塑性樹脂及びオキシラン含有添加物は、それぞ
れ表A及びBに記載される。
POM KEMATAL (商標)M25アセタール共重合体(ベキスト/セラ
ニーズ]
MFR=2.5g/10分、(190℃、2、t6kg)
AB3 3.3g/10分のMFRを有しそして16重量%のアクリロニトリル
及び12重量%のポリブタジェンを含むブタジェンゴム変性スチレンアクリロニ
トリル共重合体(1,2ミクロン容積平均粒子径) (THEDOW CHEM
ICAL C01lPANY)TPU PELLETHANE (商標)235
5−80Aポリエステルに基づく熱可塑性ポリウレタンエラストマー(T■ED
O冒CHEMICALCOIaPANY )
PCCALIBRE (商標)200−20.20g/10分(300℃及び1
.2kg)のMFRを有するポリカーボネート(TtlEnow c旺MIIC
AL COMPANY)表B
ESO−I PLASTIPON (商標)655エポキシ化大豆油(L’Ai
r Liquide )ESO−2EDENOL (商標)D81エポキシ化大
豆油(Henkel)
ESO−3PLASTIPON (商標)656エボキシ化大豆油(L’Air
Liqufde )ESO−4PLASTIPON (商標)651エポキシ
化大豆油(L’Air Liquide )ELOエポキシ化あまに油、Che
mpri B、V。
エポキシ樹脂−L D、E、R,(商標)330ビスフエノールA/エビクロロ
ヒドリンエポキシ樹脂(THE DO胃 CHEMICAL COMPANY)
エポキシ樹脂−2D、E、R,(商標)331ビスフエノールA/エビクロロヒ
ドリンエポキシ樹脂(THE DOW CHEMICAL (:OMPANY)
エポキシ樹脂−3D、E、R,(商標)732ポリグリコール/エビクロロヒド
リンエポキシ樹脂
(THE Dot CHE訂CAL COMPANY)実施例1
この実施例では、四成分POM/ABS/PC/TPUブレンドが製造され、そ
れぞれ30/23/30/l 7の重量比で指示された重合体成分を含みそして
又5重量%のESO−1を含んだ。
指示された4種の重合体成分のブレンドを製造するのにペレット化した形の個々
の熱可塑性重合体成分は、計量されそして所望の割合で組合され、15分間転が
しブレンドされ、約220−240℃及び処理量20kgで操作されるBUSS
K、−ニーグーを用いてエポキシ化大豆油成分と溶融配合し、そして次の乾燥
及び射出成型(180−240℃)するために、適切なテスト試料にペレット化
した。
比較のために、対応する重合体ブレンドは、含まれるエポキシ化大豆油成分(即
ちESO−1)なしに製造された。
得られた重合体ブレンド組成物の両者は、下記の表Iに示された種々の時間及び
温度条件の下で射出成型された。
得られる成型サンプルにより示される変色の程度は、色の標準として180℃の
温度及び300秒の滞留時間で成型した同じ樹脂組成物のサンプルを用い、DA
TACOLOURDC3890分光計を用いてめた。
下記の表Iに報告されたデルタEは、表■に記載されたさらに厳しい成型条件下
で成型されたサンプルと180℃7300秒成型された「標準」との間の色の差
(即ち変色の程度)を表す。
表 ■
成型温度
T=225℃ T=240℃ T=225℃比較(ESOなし)450秒 6
12 一実施例1(5%ESO−1含有1 3.5 5.5 −比較(ESOな
し)820秒 9 28.5 >>30実施例1(5%ESO−1含有1 7.
5 13 16比較(ESOなし) 1210秒 15−一実施例1(5%ES
O−1含有) 11 − −表工の結果から分るように、エポキシ化大豆油の存
在は、所定の組の成型条件下でさもなければ示される変色の程度の実質的な低下
をもたらした。
実施例2−に
れらの実施例では、一連の四成分30/23/30/17重量比POM/ABS
/PC/TPUブレンドを製造し、以下の表■に示される異なるオキシラン含有
添加物を1−5重量%含んだ。比較の目的のため、同じ重合体ブレンドも又全く
オキシラン含有添加物を含むことなく製造された。
得られたブレンドのそれぞれは、次に二つの異なる組の成型条件、即ち210℃
で中間の滞留時間(即ち210秒)そして240℃で長期の滞留時間(即ち47
5秒)で射出成形された。
さらに厳しい成型条件(即ち、210℃及び中間の滞留時間で成型したサンプル
のそれに比べて)下で出会う色の差又は変色は、以下の表nに示される。
表■
コントロール なし − 13.6
2 EOS−25,04,1
3ELO5,010,4
4エポキシ樹脂1 1.0 2.5
5 エポキシ樹脂2 2.0 2.8
6 エポキシ樹脂3 2.0 3.6
表■の結果から分るように、テストされた種々のオキシラン含有添加物は、重合
体ブレンド組成物内で実質的な熱的安定性の利益をもたらした。
実施例7−10
このシリーズの実施例において、実施例2−6の方法が繰返されたが、ただし三
成分33152/15重量比POM/ABS/TPU重合体ブレンドを実施例2
−6の四成分ブレンドの代りに用いた。
これらのブレンドに関する熱的安定性の評価結果は、オキシラン含有安定剤成分
を含まないコントロール組成物のそれとともに下記の表mに示されている。
表■
コントロール なし −15,7
7EOS−25,07,6
8ELO5,015,5
9エポキシ−L 1.0 6.9
10 エポキシ−22,05,0
実施例11−1.4
これらの実施例において、二、三の異なる二成分ABS/POM及び三成分AB
S/POM/TPU重合体ブレンド組成物が製造され、3重量%のESO−2を
含み、そして30−40%相対湿度且つ95℃で24時間の間けつ的な露出を行
うHeraeus S −150キセノン−アーク装置で加速U、V、安定性テ
ストにかけた。
比較組成物を製造し、各側についてテストし、それらは必要なオキシラン含有添
加物を含まなかった。
種々のサンプル(即ち、加速U、V、高V。光計の読み取り前及び後に基づいて
)についてのデルタE変色値を下記の表■に示す。
又、表■に、それに添加された3重量%のESO−3を含む(C−1,6)及び
含まない(C−151両方の比較二成分POM/TPUブレンド組成物について
のU、V、安定性の結果を示す。
表■の結果から分るように、ESO−2添加物を含む二及び三成分ABS/PO
M及びABS/POM/TPU組成物は、対応するEOS−2のない比較組成物
よりも加速U、V、@出において変色が少ないことを示す。
又分るように、二成分POM/TPU比較組成物のU、V、安定性は、エポキシ
化大豆油成分ESO−3がその中に配合されたとき、実際に悪化する。
実施例15
この実験において、実施例11の二成分ABS/POM組成物及び前記の比較実
験C−11がテスト試料に成型されそしてISO180に従って室温(即ち23
℃)ノツチ付Izod衝撃強さテストにかけられた。
C−11組成物は、15kJ/m”の室温ノツチ付Izod衝撃強さを有するが
、ESO−2含有実施例11組成物は20kJ/m!の対応する値を有した。
実施例16−2に
れらの実施例において、一連の三成分33152/15重量比POM/ABS/
TPU組成物が製造され、下記表Vに示される種々のオキシラン含有成分を種々
の量で含んだ、得られた組成物を、オキシラン含有成分を含まない比較コントロ
ール組成物とともに、室温ノツチ付Izod及びノツチ付Charpy衝撃強さ
テスト(それぞれテスト法ISO180及びISO179による)にかけた。
表Vの結果から分るように、本発明の組成物(即ち、オキシラン成分を含む)は
、比較コントロール組成物のそれらに比べて顕著に増大したCharpy及び/
又はIzod衝撃強さ値を有する。
表 V
1、N、B、サンプルが、用いたテスト条件下で破壊されなかった。
実施例27−40
これらの実施例において、異なる量の種々のオキシラン含有添加物を含む一連の
四成分30/23/30/15重量比POM/ABS/PC/TPU重合体ブレ
ンド組成物が製造され、前記の実施例16−26に従って室fiIzod及びC
harpy衝撃強さテストにかけられた。又、四成分重合体成分のタイプ及び割
合を有しているがその中に配合したオキシラン含有添加物を全く有しないコント
ロール組成物をテストした。
このシリーズの実施例の結果を下記の表■に示し、そして実質的に改善されたC
harpy衝撃強さが、テストされたオキシラン含有添加物のタイプ及びレベル
の二、三とともに、問題の四成分組成物内で得られたことを示す。
表■
1.N、B、サンプルは、用いたテスト条件下では破壊しなかった。
本発明は、その特別な態様及び実施例に関して記述且つ説明されたが、それは、
本発明の範囲を決して制限するものと解釈してはならない。
本発明はモノビニリデン芳香族共重合体とアセタール重合体を含み、所望により
エラストマー性熱可塑性ポリウレタン又はエラストマー性共ポリエステル及び/
又は非エラストマー性ポリカーボネート又はポリエステル樹脂を含む熱可塑性重
合体ブレンドに間する。
本発明の重合体ブレンドはさらに1以上のオキシラン−含有安定剤成分を含みそ
れにより改良された熱安定性を有し且つ意外にも改良されたU、V、安定性と改
良された衝撃強度を有する。該ポリマーブレンドはすぐれた加工性を有し、化学
的性質と物理的性質の有利な組合せをもつ種々の実用的成形品用に適している。
手続補正書
平成3年10月11日
Claims (15)
- 1.1(A)(1)重合された形でしかも芳香族共重合体の重量に基づいて、5 5−99重量%の1種以上のモノビニリデン芳香族単量体及び1−45重量%の 1種以上の比較的極性の共単量体を含む非ゴム変性モノビニリデン芳香族共重合 体であるか、又は(2)ゴム変性共重合体の重量に基づいて、30−99重量% の上記の(A)(1)に記載されたモノビニリデン芳香族共重合体及び1−70 重量%の0℃より低いガラス転移温度を有するゴム状重合体の分散した粒子を含 むゴム変性モノビニリデン芳香族共重合体の何れかであるモノビニリデン芳香族 共重合体、並びに(B)1種以上のアセタールホモポリマー又は共重合体を含む 重合体ブレンド組成物であって、該組成物が、全重合体ブレンド組成物の重量に 基づいて、0.01−15重量%のオキシラン含有安定剤成分を含むことを特徴 とする組成物。
- 2.モノビニリデン芳香族共重合体は、1.3−共役アルカジエン単量体のホモ ポリマーであるか又は60−99重量%の1.3−共役アルカジエン単量体と1 −40重量%のモノエチレン性不飽和単量体との共重合体であるゴム状重合体の 分散した粒子2−35重量%(ゴム変性共重合体の重量に基づいて)を含むゴム 変性モノビニリデン芳香族共重合体であることをさらに特徴とする請求項1の重 合体ブレンド組成物。
- 3.ゴム変性モノビニリデン芳香族共重合体成分は、塊状又は塊状/懸濁グラフ ト重合技術により製造されることをさらに特徴とする請求項2の重合体ブレンド 組成物。
- 4.該組成物が、又1種以上のエラストマー性熱可塑性ポリウレタン又は共ポリ エステルエラストマー成分を含むことをさらに特徴とする請求項3の重合体ブレ ンド組成物。
- 5.該組成物が、1種以上の非エラストマー性熱可塑性ポリカーボネート又はポ リエステル樹脂成分を含むことをさらに特徴とする請求項4の重合体ブレンド組 成物。
- 6.モノビニリデン芳香族共重合体の比較的極性の共単量体が、エチレン性不飽 和ニトリル、エチレン性不飽和無水物、エチレン性不飽和アミド、エチレン性不 飽和カルボン酸のエステル又はエチレン性不飽和ジカルボン酸イミドであること をさらに特徴とする請求項1の重合体ブレンド組成物。
- 7.モノビニリデン芳香族共重合体がゴム変性され、そして該ゴム変性モノビニ リデン芳香族共重合体のゴム状重合体が、1.3−共役アルカジエン単量体のホ モポリマー、60−99重量%の1.3−共役アルカジエン単量体と1−40重 量%のモノエチレン性不飽和単量体との共重合体、エチレン/プロピレン共重合 体ゴム又はゴム状エチレン/プロピレン/非共役ジエン共重合体であることをさ らに特徴とする請求項6の重合体ブレンド組成物。
- 8.エラストマー性熱可塑性ポリウレタン又は共ポリエステルエラストマー成分 が、単独で用いられるか又は全エラストマー性材料の重量に基づいて70重量% 以内のエーテルに基づく熱可塑性ポリウレタン成分と組合わさって用いられるか の何れかの1種以上のエステル含有エラストマー性材料を含むことを特徴とする 請求項4の重合体ブレンド組成物。
- 9.該組成物が、全組成物の重量に基づいて、5−90重量%のモノビニリデン 芳香族共重合体及び5−90重量%のアセタールホモポリマー又は共重合体成分 を含むことを特徴とする請求項2の量合体組成物。
- 10.該組成物が、全組成物の重量に基づいて、1−80重量%のエラストマー 性共ポリエステル又は熱可塑性ポリウレタン成分を含むことを特徴とする請求項 4の重合体ブレンド組成物。
- 11.該組成物が、全組成物の重量に基づいて、5−90重量%の非エラストマ ー性熱可塑性ポリカーボネート又はポリエステル樹脂成分を含むことを特徴とす る請求項5の重合体ブレンド組成物。
- 12.該組成物が、全組成物の重量に基づいて、0.1−10重量%のオキシラ ン含有安定剤成分を含むことを特徴とする請求項1の重合体ブレンド組成物。
- 13.該組成物が、全組成物の重量に基づいて、0.2−5重量%のオキシラン 含有安定剤成分を含むことを特徴とする請求項1の重合体ブレンド組成物。
- 14.オキシラン含有安定剤成分が、エポキシ化不飽和トリグリセリド、又はエ ピクロロヒドリンと芳香族或いは脂肪族ポリオールとの反応から誘導されるエポ キシ樹脂であることを特徴とする請求項1の重合体ブレンド組成物。
- 15.重合体ブレンド組成物を製造する方法において、該方法が、下記の重合体 成分を粒状の形でともに乾燥ブレンドし、そして全組成物の重量に基づいて0. 01−15重量%のオキシラン含有安定剤成分とともに240℃以下の温度で得 られる混合物を溶融配合し、該重合体成分が、 (A)(1)重合された形でしかも芳香族共重合体の重量に基づいて、55−9 9重量%の1種以上のモノビニリデン芳香族単量体及び1−45重量%の1種以 上の比較的極性の共単量体を含む非ゴム変性モノビニリデン芳香族共重合体であ るか、又は(2)ゴム変性共重合体の重量に基づいて、30−99重量%の上記 の(A)(1)に記載されたモノビニリデン芳香族共重合体及び1−70重量% の0℃より低いガラス転移温度を有するゴム状重合体の分散した粒子を含むゴム 変性モノビニリデン芳香族共重合体の何れかであるモノビニリデン芳香族共重合 体、並びに(B)1種以上のアセタールホモポリマー又は共重合体よりなること を特徴とする方法。
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