JPH05140442A - ポリアリールエーテル・ケトンをベースとするアロイ - Google Patents
ポリアリールエーテル・ケトンをベースとするアロイInfo
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- JPH05140442A JPH05140442A JP4122088A JP12208892A JPH05140442A JP H05140442 A JPH05140442 A JP H05140442A JP 4122088 A JP4122088 A JP 4122088A JP 12208892 A JP12208892 A JP 12208892A JP H05140442 A JPH05140442 A JP H05140442A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/34—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
- C08G65/38—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols
- C08G65/40—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols from phenols (I) and other compounds (II), e.g. OH-Ar-OH + X-Ar-X, where X is halogen atom, i.e. leaving group
- C08G65/4012—Other compound (II) containing a ketone group, e.g. X-Ar-C(=O)-Ar-X for polyetherketones
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L71/00—Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
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- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ポリアリールエーテル・ケトンをベースとす
るポリマーアロイを製造する。 【構成】 部分結晶質ポリアリールエーテル・ケトン
(a)の少なくとも1つを60−96重量%、非晶質ポリ
アリールエーテル・ケトン(b)の少なくとも1つを35
−2重量%、及びポリアリールエステル(c)の少なくと
も1つを35−2重量%含み、且つ(a),(b),及び(c)
のシュタウディンガーインデックスが0.2−2.0d
l/gであるポリマーアロイを調製して、複合材料のた
めのマトリックス材料として、又は成形品を製造する材
料として用いることができる。
るポリマーアロイを製造する。 【構成】 部分結晶質ポリアリールエーテル・ケトン
(a)の少なくとも1つを60−96重量%、非晶質ポリ
アリールエーテル・ケトン(b)の少なくとも1つを35
−2重量%、及びポリアリールエステル(c)の少なくと
も1つを35−2重量%含み、且つ(a),(b),及び(c)
のシュタウディンガーインデックスが0.2−2.0d
l/gであるポリマーアロイを調製して、複合材料のた
めのマトリックス材料として、又は成形品を製造する材
料として用いることができる。
Description
【0001】本発明は、熱可塑性的に加工可能な、部分
結晶質ポリアリールエーテル・ケトン、非晶質ポリアリ
ールエーテル・ケトン、及び非晶質ポリアリールエステ
ルから成るアロイと、成形品の製造のための前記アロイ
の利用、又は複合材料のためのマトリックス材料として
の前記アロイの利用に関するものである。
結晶質ポリアリールエーテル・ケトン、非晶質ポリアリ
ールエーテル・ケトン、及び非晶質ポリアリールエステ
ルから成るアロイと、成形品の製造のための前記アロイ
の利用、又は複合材料のためのマトリックス材料として
の前記アロイの利用に関するものである。
【0002】部分結晶質ポリアリールエーテル・ケトン
は、高いレベルの特性を有する公知の種類のポリマーで
ある。それらのポリマーは、とりわけ、申し分のない機
械的性質、高い熱安定性、及び高い加水分解安定度によ
って特徴づけられる(米国特許出願第3,953,40
0号;第3,956,240号;第4,247,682
号;第4,320,224号;第4,339,568
号;ポリマー、22(1981)、1096−110
3;ポリマー24(1983)、953−958)。
は、高いレベルの特性を有する公知の種類のポリマーで
ある。それらのポリマーは、とりわけ、申し分のない機
械的性質、高い熱安定性、及び高い加水分解安定度によ
って特徴づけられる(米国特許出願第3,953,40
0号;第3,956,240号;第4,247,682
号;第4,320,224号;第4,339,568
号;ポリマー、22(1981)、1096−110
3;ポリマー24(1983)、953−958)。
【0003】部分結晶質ポリアリールエーテル・ケトン
と非晶質ポリアリールエーテル・ケトンから成る二成分
アロイと、ポリアリールエーテル・ケトン、ポリイミ
ド、及びポリアリールエステルから成る三成分アロイ
は、公告されてはいないが先順位を有する特許出願に記
載されている(独国特許出願第4039924号及び第
4103335号)。
と非晶質ポリアリールエーテル・ケトンから成る二成分
アロイと、ポリアリールエーテル・ケトン、ポリイミ
ド、及びポリアリールエステルから成る三成分アロイ
は、公告されてはいないが先順位を有する特許出願に記
載されている(独国特許出願第4039924号及び第
4103335号)。
【0004】部分結晶質ポリエーテル・ケトンに関して
従来達成されている溶融粘度では、例えば複合材料のた
めのマトリックス材料のような幾つかの用途においては
不十分であるので、まだ改良が必要である。
従来達成されている溶融粘度では、例えば複合材料のた
めのマトリックス材料のような幾つかの用途においては
不十分であるので、まだ改良が必要である。
【0005】上記したようなポリマーの技術的に重要な
特性は、ポリマーを他のポリマーとブレンドすることに
よって、得ることができる。しかしながら、現在までの
ところでは、アロイの特性を、個々の成分の特性から確
実に予想する、ことは全くできない。従って、ポリマー
のブレンドは、殆ど経験に頼っている。
特性は、ポリマーを他のポリマーとブレンドすることに
よって、得ることができる。しかしながら、現在までの
ところでは、アロイの特性を、個々の成分の特性から確
実に予想する、ことは全くできない。従って、ポリマー
のブレンドは、殆ど経験に頼っている。
【0006】本発明の目的は、申し分のない機械的性質
を保ったまま、改良された溶融加工性を有する、部分結
晶質ポリアリールエーテル・ケトンに基づくアロイを提
供することにある。
を保ったまま、改良された溶融加工性を有する、部分結
晶質ポリアリールエーテル・ケトンに基づくアロイを提
供することにある。
【0007】上記の目的は、部分結晶質ポリエーテル・
ケトン、非晶質ポリエーテル・ケトン、及び非晶質ポリ
アリールエステルから成るアロイによって達成すること
ができる、ことを見出した。
ケトン、非晶質ポリエーテル・ケトン、及び非晶質ポリ
アリールエステルから成るアロイによって達成すること
ができる、ことを見出した。
【0008】従って、本発明は、三成分(a),(b),及び
(c)、即ち少なくとも1つの部分結晶質ポリアリールエ
ーテル・ケトン(a)、少なくとも1つの非晶質ポリアリ
ールエーテル・ケトン(b)、及び少なくとも1つのポリ
アリールエステル(c)、を含むポリマーアロイに関する
ものである。(a),(b),及び(c)のシュタウディンガー
インデックスは0.2−2.0dl/g、3成分の割合
は、(a)60−96重量%,(b)35−2重量%、及び
(c)35−2重量%であり、成分(a),(b),及び(c)は、
割合的に、全アロイの100重量%を構成している。
(c)、即ち少なくとも1つの部分結晶質ポリアリールエ
ーテル・ケトン(a)、少なくとも1つの非晶質ポリアリ
ールエーテル・ケトン(b)、及び少なくとも1つのポリ
アリールエステル(c)、を含むポリマーアロイに関する
ものである。(a),(b),及び(c)のシュタウディンガー
インデックスは0.2−2.0dl/g、3成分の割合
は、(a)60−96重量%,(b)35−2重量%、及び
(c)35−2重量%であり、成分(a),(b),及び(c)は、
割合的に、全アロイの100重量%を構成している。
【0009】好ましくは、アロイにおける成分(a),
(b),及び(c)の割合は、(a)は70−90重量%、特に
75−85重量%、(b)は25−5重量%、特に20−
5重量%、(c)は25−5重量%、特に20−5重量%
である。
(b),及び(c)の割合は、(a)は70−90重量%、特に
75−85重量%、(b)は25−5重量%、特に20−
5重量%、(c)は25−5重量%、特に20−5重量%
である。
【0010】本発明に従うアロイは、成分(a)として、
次式: (式中、−Ar−はフェニレン、ビフェニレン、又はナ
フチレンから選択される二価芳香族ラジカル、−X−は
O,CO,又は直接結合であり、nは0−3の整数、
w,x,d,及びeは0又は1、及びvは1−4の整数
で、好ましくは、bが1である場合は、dは0である)
で表される1つ又はそれ以上の反復単位を含む部分結晶
質ポリアリールエーテル・ケトンを含む。
次式: (式中、−Ar−はフェニレン、ビフェニレン、又はナ
フチレンから選択される二価芳香族ラジカル、−X−は
O,CO,又は直接結合であり、nは0−3の整数、
w,x,d,及びeは0又は1、及びvは1−4の整数
で、好ましくは、bが1である場合は、dは0である)
で表される1つ又はそれ以上の反復単位を含む部分結晶
質ポリアリールエーテル・ケトンを含む。
【0011】好ましいポリアリールエーテル・ケトン
(a)は、次式 で表される反復単位を有する。これらの部分結晶質ポリ
アリールエーテル・ケトンは、カナダ特許出願第84
7,963号;米国特許出願第4,176,222号;
米国特許出願第3,953,400号;米国特許出願第
3,441,538号;米国特許出願第3,442,8
57号;米国特許出願第3,516,966号;米国特
許出願第4,396,755号;及び米国特許出願第
4,398,020号に記載されている公知の方法で、
合成することができる。
(a)は、次式 で表される反復単位を有する。これらの部分結晶質ポリ
アリールエーテル・ケトンは、カナダ特許出願第84
7,963号;米国特許出願第4,176,222号;
米国特許出願第3,953,400号;米国特許出願第
3,441,538号;米国特許出願第3,442,8
57号;米国特許出願第3,516,966号;米国特
許出願第4,396,755号;及び米国特許出願第
4,398,020号に記載されている公知の方法で、
合成することができる。
【0012】本明細書で用いている「部分結晶質ポリア
リールエーテル・ケトン」という用語は、ターポリマー
とブロックコポリマーのようなホモポリマーとコポリマ
ーを含む。
リールエーテル・ケトン」という用語は、ターポリマー
とブロックコポリマーのようなホモポリマーとコポリマ
ーを含む。
【0013】部分結晶質ポリアリールエーテル・ケトン
は、好ましくは、25℃において、力価96%の硫酸中
で測定した場合、0.2−2.0dl/g、特に0.5
−2.0dl/gのシュタウディンガーインデックスを
有する。
は、好ましくは、25℃において、力価96%の硫酸中
で測定した場合、0.2−2.0dl/g、特に0.5
−2.0dl/gのシュタウディンガーインデックスを
有する。
【0014】本発明に従うアロイにおいて用いることが
できる非晶質ポリアリールエーテル・ケトン(b)は、融
点を有せず、ガラス転移温度のみを有しており、式I: [O−A−O−B] (I) [式中、−A−は以下のラジカル から選択されるものであり、−B−は以下のラジカル (式中、R1とR2は同じか又は異なるものであり、F,
Cl,Br,又はIのようなハロゲン、好ましくは臭
素、C1−C8アルキル又はC1−C8アルコキシ、好まし
くはメチル、エチル、あるいは種々のプロピル異性体又
はブチル異性体のようなC1−C4アルキル、もしくはメ
トキシ、エトキシ、又は種々のプロポキシラジカル又は
ブトキシラジカルのようなC1−C4アルコキシであり、
qとrは同じか又は異なるものであり、0又は1−4の
整数で、好ましくは0,1又は2、特に0又は2であ
り、Dは以下の二価ラジカル: から選択されるものである)]の反復単位から成ってい
る。
できる非晶質ポリアリールエーテル・ケトン(b)は、融
点を有せず、ガラス転移温度のみを有しており、式I: [O−A−O−B] (I) [式中、−A−は以下のラジカル から選択されるものであり、−B−は以下のラジカル (式中、R1とR2は同じか又は異なるものであり、F,
Cl,Br,又はIのようなハロゲン、好ましくは臭
素、C1−C8アルキル又はC1−C8アルコキシ、好まし
くはメチル、エチル、あるいは種々のプロピル異性体又
はブチル異性体のようなC1−C4アルキル、もしくはメ
トキシ、エトキシ、又は種々のプロポキシラジカル又は
ブトキシラジカルのようなC1−C4アルコキシであり、
qとrは同じか又は異なるものであり、0又は1−4の
整数で、好ましくは0,1又は2、特に0又は2であ
り、Dは以下の二価ラジカル: から選択されるものである)]の反復単位から成ってい
る。
【0015】ラジカルB2とB3におけるR1とR2がハ
ロゲンである場合、qとrは、好ましくは2である。
ロゲンである場合、qとrは、好ましくは2である。
【0016】単位−A−対単位−B−のモル比は、0.
95:1.0−1.05:1.0で、好ましくは1:1
である。
95:1.0−1.05:1.0で、好ましくは1:1
である。
【0017】非晶質ポリアリールエーテル・ケトン(b)
は、公知の方法で合成することができる。その幾つかの
方法は、高性能ポリマー(High Performance Polymer
s) Vol.I(1),41 ff(1989)とポリマー2
9,358 ff(1988)に記載されている。
は、公知の方法で合成することができる。その幾つかの
方法は、高性能ポリマー(High Performance Polymer
s) Vol.I(1),41 ff(1989)とポリマー2
9,358 ff(1988)に記載されている。
【0018】非晶質ポリアリールエーテル・ケトン(b)
は、1反復単位当たり、タイプ−A−の単位を1つ、タ
イプ−B−の単位を1つだけ含むホモポリマーであるこ
とができるか、又は2つ又はそれ以上の異なるタイプ−
A−の単位及び/又は2つ又はそれ以上の異なるタイプ
−B−の単位を含む共重縮合物であることができる。
は、1反復単位当たり、タイプ−A−の単位を1つ、タ
イプ−B−の単位を1つだけ含むホモポリマーであるこ
とができるか、又は2つ又はそれ以上の異なるタイプ−
A−の単位及び/又は2つ又はそれ以上の異なるタイプ
−B−の単位を含む共重縮合物であることができる。
【0019】−A−は、好ましくは、A1とA2から選
択されるものであり、特に好ましくは、A2である。−
B−は、好ましくは、B1,B2,及びB3から選択さ
れるものであり、特に好ましくは、B3である。−D−
は、好ましくは、D2,D3,D4,D5,D6,D
7,D8,D9,及び/又はD10であり、好ましく
は、パラ位に結合している。特に好ましくは、D4,D
5,D9,及び/又はD10である。
択されるものであり、特に好ましくは、A2である。−
B−は、好ましくは、B1,B2,及びB3から選択さ
れるものであり、特に好ましくは、B3である。−D−
は、好ましくは、D2,D3,D4,D5,D6,D
7,D8,D9,及び/又はD10であり、好ましく
は、パラ位に結合している。特に好ましくは、D4,D
5,D9,及び/又はD10である。
【0020】−A−が、A1とA2から選択されるもの
である場合、−B−はB4ではない。−B−がB3で、
nが0である場合、D1又はD2は選択されない。
である場合、−B−はB4ではない。−B−がB3で、
nが0である場合、D1又はD2は選択されない。
【0021】構造単位(I)の−A−が、A3である場
合、−B−は、好ましくは、B1又はB2であり、nは
0,1,又は2、特に0である。
合、−B−は、好ましくは、B1又はB2であり、nは
0,1,又は2、特に0である。
【0022】非晶質ポリアリールエーテル・ケトンは、
好ましくは、25℃で、クロロホルム、N−メチルピロ
リドン、又はN,N−ジメチルアセトアミド中において
測定した場合、0.3−1.0dl/g、特に0.3−
0.6dl/gのシュタウディンガーインデックスを有
する。
好ましくは、25℃で、クロロホルム、N−メチルピロ
リドン、又はN,N−ジメチルアセトアミド中において
測定した場合、0.3−1.0dl/g、特に0.3−
0.6dl/gのシュタウディンガーインデックスを有
する。
【0023】ポリアリールエステル(c)は、次式II で表される少なくとも1つのジヒドロキシアリール化合
物と、次式(III) HOOC− R″−COOH (III) で表される少なくとも1つのジカルボン酸化合物、又は
該ジカルボン酸化合物の反応性誘導体とから誘導される
構造単位を含む。前述の式(II)(III)において、記
号は、次の意味を有する:即ち、 −G− = フェニレン、ビフェニレン、及びナフ
チレンのような芳香族基 −E− = メチレン、エチレンのようなアルキレ
ン、イソプロピリデンのようなアルキリデン、脂環式
基、スルフィド基、スルホキシド基、スルホン基、エー
テル基、カルボニル基、あるいはアルキレンでもアルキ
リデンでもない基、例えば芳香族基、第三アミノ基、カ
ルボニル基、スルフィド基、スルホキシド基、スルホニ
ル基、又はエーテル基によって結合された2つ又はそれ
以上のアルキレン基又はアルキリデン基 −R− = 水素、例えばメチル、エチル、又はイ
ソプロピルのようなC1−C4アルキル、C6−C12アリ
ール、又は脂環式基 −Y− = −R、ハロゲン、又は −NO2、 s,t,u = 互いに独立して0又は1であり、s,
t,及びuの合計は、0を超える m,p = 互いに独立して0、あるいは A 又は
E によって運ばれ得る置換基の最大可能数に等しい整
数 −R″= f = 0又は1 −W− = −O−,−SO2−,−CO−,−C
(CH3)2−,−CH2−,−S−,又は −T = C1−C6アルキル、好ましくはメチ
ル、プロピル、又はブチル、あるいはハロゲン、好まし
くはF,Cl,Br k = 0又は1,2,3 又は4である。
物と、次式(III) HOOC− R″−COOH (III) で表される少なくとも1つのジカルボン酸化合物、又は
該ジカルボン酸化合物の反応性誘導体とから誘導される
構造単位を含む。前述の式(II)(III)において、記
号は、次の意味を有する:即ち、 −G− = フェニレン、ビフェニレン、及びナフ
チレンのような芳香族基 −E− = メチレン、エチレンのようなアルキレ
ン、イソプロピリデンのようなアルキリデン、脂環式
基、スルフィド基、スルホキシド基、スルホン基、エー
テル基、カルボニル基、あるいはアルキレンでもアルキ
リデンでもない基、例えば芳香族基、第三アミノ基、カ
ルボニル基、スルフィド基、スルホキシド基、スルホニ
ル基、又はエーテル基によって結合された2つ又はそれ
以上のアルキレン基又はアルキリデン基 −R− = 水素、例えばメチル、エチル、又はイ
ソプロピルのようなC1−C4アルキル、C6−C12アリ
ール、又は脂環式基 −Y− = −R、ハロゲン、又は −NO2、 s,t,u = 互いに独立して0又は1であり、s,
t,及びuの合計は、0を超える m,p = 互いに独立して0、あるいは A 又は
E によって運ばれ得る置換基の最大可能数に等しい整
数 −R″= f = 0又は1 −W− = −O−,−SO2−,−CO−,−C
(CH3)2−,−CH2−,−S−,又は −T = C1−C6アルキル、好ましくはメチ
ル、プロピル、又はブチル、あるいはハロゲン、好まし
くはF,Cl,Br k = 0又は1,2,3 又は4である。
【0024】t と u が、0である場合、Eは芳香族
基によって結合された2つ又はそれ以上のアルキレン基
又はアルキリデン基である。
基によって結合された2つ又はそれ以上のアルキレン基
又はアルキリデン基である。
【0025】記号Yの置換基の幾つかが存在している場
合、それらは同じか又は異なるものであることができ
る。これは、Rにも適用される。ヒドロキシル基と置換
基Yは、芳香族ラジカルのパラ位、メタ位、又はオルト
位に結合することができる。式IIa: で表される少なくとも1つのジヒドロキシアリール化合
物から誘導される構造単位の中で、好ましい構造単位
は、−Y′がメチル、エチル、又はイソプロピルのよう
なC1−C4アルキル、C6−C12シクロアルキル、又は
ハロゲン、好ましくは塩素又はフッ素であり、m′が互
いに独立して整数0,1,2,3,又は4、好ましくは
0であり、−R′−がメチレン、エチリデン、又はイソ
プロピリデンのような1−9個の炭素原子、好ましくは
1−4個の炭素原子を有するアルキレン又はアルキリデ
ン、特に3個の炭素原子を有するアルキリデンであり、
インデックスIが0又は1である、構造単位である。
合、それらは同じか又は異なるものであることができ
る。これは、Rにも適用される。ヒドロキシル基と置換
基Yは、芳香族ラジカルのパラ位、メタ位、又はオルト
位に結合することができる。式IIa: で表される少なくとも1つのジヒドロキシアリール化合
物から誘導される構造単位の中で、好ましい構造単位
は、−Y′がメチル、エチル、又はイソプロピルのよう
なC1−C4アルキル、C6−C12シクロアルキル、又は
ハロゲン、好ましくは塩素又はフッ素であり、m′が互
いに独立して整数0,1,2,3,又は4、好ましくは
0であり、−R′−がメチレン、エチリデン、又はイソ
プロピリデンのような1−9個の炭素原子、好ましくは
1−4個の炭素原子を有するアルキレン又はアルキリデ
ン、特に3個の炭素原子を有するアルキリデンであり、
インデックスIが0又は1である、構造単位である。
【0026】ポリアリールエステル(c)は又、2つ又は
それ以上の異なるジヒドロキシアリール化合物から誘導
される構造単位を含むこともできる。
それ以上の異なるジヒドロキシアリール化合物から誘導
される構造単位を含むこともできる。
【0027】少なくとも1つの芳香族ジカルボン酸化合
物から誘導される構造単位の中で、好ましい構造単位
は、イソフタル酸、テレフタル酸、及びそれらの混合
物、あるいはテレフタル酸ジクロリド、イソフタル酸ジ
クロリド、又はそれらの混合物のような反応性誘導体か
ら誘導される構造単位である。
物から誘導される構造単位の中で、好ましい構造単位
は、イソフタル酸、テレフタル酸、及びそれらの混合
物、あるいはテレフタル酸ジクロリド、イソフタル酸ジ
クロリド、又はそれらの混合物のような反応性誘導体か
ら誘導される構造単位である。
【0028】ポリアリールエステル(c)は、公知のポリ
エステル生成反応の中の1つ、例えば芳香族ジカルボン
酸の酸塩化物をジヒドロキシアリール化合物と反応させ
ることによって、又は芳香族二酸をジヒドロキシアリー
ル化合物のジエステル誘導体と反応させることによっ
て、又はジヒドロキシアリール化合物を芳香族ジカルボ
ン酸とジアリールカーボネートと反応させることによっ
て、調製することができる。前述の反応は、例えば、米
国特許出願第3,317,464号;第3,395,1
19号;第3,948,856号;第3,780,14
8号;第3,824,213号;又は第3,133,8
98号に記載されている。
エステル生成反応の中の1つ、例えば芳香族ジカルボン
酸の酸塩化物をジヒドロキシアリール化合物と反応させ
ることによって、又は芳香族二酸をジヒドロキシアリー
ル化合物のジエステル誘導体と反応させることによっ
て、又はジヒドロキシアリール化合物を芳香族ジカルボ
ン酸とジアリールカーボネートと反応させることによっ
て、調製することができる。前述の反応は、例えば、米
国特許出願第3,317,464号;第3,395,1
19号;第3,948,856号;第3,780,14
8号;第3,824,213号;又は第3,133,8
98号に記載されている。
【0029】又、ポリアリールエステル(c)は、ポリエ
ステルカーボネートであることもできる。その合成は、
例えば、米国特許出願第3,030,331号;第3,
169,121号;第4,194,038号;及び第
4,156,069号に記載されている。ポリエステル
カーボネートは、コポリエステルであり、式IIのジヒド
ロキシアリール化合物と式IIIの芳香族ジカルボン酸化
合物から誘導される構造単位に加えて、更に、カーボネ
ート先駆物質、環状炭素原子に直接結合しているカルボ
キシル基の少なくとも幾つか、及び環状炭素原子に直接
結合しているカーボネート基の少なくとも幾つか、から
誘導される構造単位を含む。
ステルカーボネートであることもできる。その合成は、
例えば、米国特許出願第3,030,331号;第3,
169,121号;第4,194,038号;及び第
4,156,069号に記載されている。ポリエステル
カーボネートは、コポリエステルであり、式IIのジヒド
ロキシアリール化合物と式IIIの芳香族ジカルボン酸化
合物から誘導される構造単位に加えて、更に、カーボネ
ート先駆物質、環状炭素原子に直接結合しているカルボ
キシル基の少なくとも幾つか、及び環状炭素原子に直接
結合しているカーボネート基の少なくとも幾つか、から
誘導される構造単位を含む。
【0030】これらのコポリエステルカーボネートは、
通常は、式IIIに従うジカルボン酸を、式IIに従うジヒ
ドロキシアリール化合物と、及びカーボネート先駆物質
と反応させて調製する。ポリエステルカーボネートの合
成に用いることができるカーボネート先駆物質は、ハロ
ゲン化カルボニル、例えばホスゲン、又は臭化カルボニ
ル、及びカーボネートエステル、例えばジフェニルカー
ボネートである。
通常は、式IIIに従うジカルボン酸を、式IIに従うジヒ
ドロキシアリール化合物と、及びカーボネート先駆物質
と反応させて調製する。ポリエステルカーボネートの合
成に用いることができるカーボネート先駆物質は、ハロ
ゲン化カルボニル、例えばホスゲン、又は臭化カルボニ
ル、及びカーボネートエステル、例えばジフェニルカー
ボネートである。
【0031】公知のように、ポリアリールエステル(c)
は、本発明に従うアロイの成分(a)と(b)に比べて、熱に
対して不安定である。従って、例えば以下に示した反復
単位 を含む著しく高い融点を有するポリアリールエーテル・
ケトン(a)を含むこれらのアロイの場合、ポリアリール
エステルの重量%の割合は、低いことが好ましい。しか
しながら、記載したポリエステルカーボネートは、記載
した他のポリアリールエステルと比べて、熱に対してよ
り安定であるので、本発明に従うアロイを調製する場
合、これらのポリエステルカーボネートを、著しく高い
融点を有する上記ポリアリールエーテル・ケトンと共
に、好ましいポリアリールエステル(c)として用いる。
は、本発明に従うアロイの成分(a)と(b)に比べて、熱に
対して不安定である。従って、例えば以下に示した反復
単位 を含む著しく高い融点を有するポリアリールエーテル・
ケトン(a)を含むこれらのアロイの場合、ポリアリール
エステルの重量%の割合は、低いことが好ましい。しか
しながら、記載したポリエステルカーボネートは、記載
した他のポリアリールエステルと比べて、熱に対してよ
り安定であるので、本発明に従うアロイを調製する場
合、これらのポリエステルカーボネートを、著しく高い
融点を有する上記ポリアリールエーテル・ケトンと共
に、好ましいポリアリールエステル(c)として用いる。
【0032】用いられるポリアリールエステルとポリエ
ステルカーボネートは、好ましくは、25℃で、p−ク
ロロフェノール、塩化メチレン、又はN−メチルピロリ
ドン中において測定した場合に、0.3−1.5dl/
g、特に0.3−1.0dl/gのシュタウディンガー
インデックスを有する。本明細書で用いている「ポリア
リールエステル」という用語は、ビポリマー、ターポリ
マー、又はマルチポリマー又はブロックコポリマーのよ
うなホモポリマーとコポリマーを含む。
ステルカーボネートは、好ましくは、25℃で、p−ク
ロロフェノール、塩化メチレン、又はN−メチルピロリ
ドン中において測定した場合に、0.3−1.5dl/
g、特に0.3−1.0dl/gのシュタウディンガー
インデックスを有する。本明細書で用いている「ポリア
リールエステル」という用語は、ビポリマー、ターポリ
マー、又はマルチポリマー又はブロックコポリマーのよ
うなホモポリマーとコポリマーを含む。
【0033】本発明に従うアロイは、公知のアロイング
法(alloyingmethod)で調製する。例えば、押出機で、
アロイ成分をパウダー又はグラニュールの形態で共に押
出して、ビレットを製造し、そのビレットを切断してグ
ラニュールにし、そのグラニュールを、例えばプレス成
形又は射出成形によって、望ましい形状に加工する。
法(alloyingmethod)で調製する。例えば、押出機で、
アロイ成分をパウダー又はグラニュールの形態で共に押
出して、ビレットを製造し、そのビレットを切断してグ
ラニュールにし、そのグラニュールを、例えばプレス成
形又は射出成形によって、望ましい形状に加工する。
【0034】本発明に従うアロイは、添加剤、例えば可
塑剤、熱安定剤、紫外線安定剤、例えばガラスファイバ
ー、炭素繊維、あるいはポリアミド繊維のような高弾性
繊維のような強化剤又は補強剤を含むことができる。
塑剤、熱安定剤、紫外線安定剤、例えばガラスファイバ
ー、炭素繊維、あるいはポリアミド繊維のような高弾性
繊維のような強化剤又は補強剤を含むことができる。
【0035】特に、本発明に従うアロイは、申し分のな
い流動性を有しているので、複合材料のためのマトリッ
クス材料として、都合良く用いることができる。又、本
アロイは、例えばファイバー、シート、及びホースの形
態で、射出成形法又は押出法による成形品の製造にも適
する。
い流動性を有しているので、複合材料のためのマトリッ
クス材料として、都合良く用いることができる。又、本
アロイは、例えばファイバー、シート、及びホースの形
態で、射出成形法又は押出法による成形品の製造にも適
する。
【0036】以下に示したポリマーを標準法で調製し
た:即ち、式 で表される反復単位を含み、360℃で測定した場合
に、5g/10分のメルトフローインデックス(MF
I)を有する部分結晶質ポリアリールエーテル・ケトン
I(PEK I)と、10g/10分間のメルトフローイ
ンデックスを有する部分結晶質ポリアリールエーテル・
ケトンII(PEK II)。
た:即ち、式 で表される反復単位を含み、360℃で測定した場合
に、5g/10分のメルトフローインデックス(MF
I)を有する部分結晶質ポリアリールエーテル・ケトン
I(PEK I)と、10g/10分間のメルトフローイ
ンデックスを有する部分結晶質ポリアリールエーテル・
ケトンII(PEK II)。
【0037】式 で表される反復単位を含み、400℃で測定した場合
に、5g/10分のMFIを有する部分結晶質ポリアリ
ールエーテル・ケトンIII(PEK III)と、40g/
10分間のMFIを有する部分結晶質ポリアリールエー
テル・ケトンIV(PEK IV)。
に、5g/10分のMFIを有する部分結晶質ポリアリ
ールエーテル・ケトンIII(PEK III)と、40g/
10分間のMFIを有する部分結晶質ポリアリールエー
テル・ケトンIV(PEK IV)。
【0038】式 で表される反復単位を含み、25℃でクロロホルム中で
測定した場合に、0.5dl/gのシュタウディンガー
インデックスを有する非晶質ポリアリールエーテル・ケ
トンV(PEK V)、式 で表される反復単位を含み、25℃で塩化メチレン中で
測定した場合に、0.5dl/gのシュタウディンガー
インデックスを有し、テレフタロイルラジカル対イソフ
タロイルラジカルの比が1:1であるポリアリールエス
テルI(PAE I)。
測定した場合に、0.5dl/gのシュタウディンガー
インデックスを有する非晶質ポリアリールエーテル・ケ
トンV(PEK V)、式 で表される反復単位を含み、25℃で塩化メチレン中で
測定した場合に、0.5dl/gのシュタウディンガー
インデックスを有し、テレフタロイルラジカル対イソフ
タロイルラジカルの比が1:1であるポリアリールエス
テルI(PAE I)。
【0039】式 で表される反復単位を含み、25℃でp−クロロフェノ
ール中で測定した場合に、0.7dl/gのシュタウデ
ィンガーインデックスを有し、テレフタロイル単位対イ
ソフタロイル単位の比が1:1であり、エステル単位対
カーボネート単位の比が2:1であるポリアリールエス
テルII(PAE II)。
ール中で測定した場合に、0.7dl/gのシュタウデ
ィンガーインデックスを有し、テレフタロイル単位対イ
ソフタロイル単位の比が1:1であり、エステル単位対
カーボネート単位の比が2:1であるポリアリールエス
テルII(PAE II)。
【0040】上記ポリマーを乾燥(140℃、24時
間、真空)させてから、シール用ガス(アルゴン)の下
で、計量押出機[カールスルーエ(Karlsruhe)にある
ハッケ(HAAKE)社のレオコードシステム(Rheocord Sy
stem)90 レオメックス(Rheomex)TW 100]
で、種々の重量比において、共に押出して、ビレット又
はシートを製造した。ブーフェン(Buchen)にあるゴエ
ットフェルト(Goettfert)社のMPS−Dメルトイン
デックス試験装置を用いて、流動性を測定した。オッフ
ェンバッフ(Offenbach)にあるインストロン(Instro
n)社の引張/弾性装置と、ニュレンベルク(Nurember
g)にあるツウィック(Zwick)社の振子試験装置を用い
て、機械的性質を測定した。
間、真空)させてから、シール用ガス(アルゴン)の下
で、計量押出機[カールスルーエ(Karlsruhe)にある
ハッケ(HAAKE)社のレオコードシステム(Rheocord Sy
stem)90 レオメックス(Rheomex)TW 100]
で、種々の重量比において、共に押出して、ビレット又
はシートを製造した。ブーフェン(Buchen)にあるゴエ
ットフェルト(Goettfert)社のMPS−Dメルトイン
デックス試験装置を用いて、流動性を測定した。オッフ
ェンバッフ(Offenbach)にあるインストロン(Instro
n)社の引張/弾性装置と、ニュレンベルク(Nurember
g)にあるツウィック(Zwick)社の振子試験装置を用い
て、機械的性質を測定した。
【0041】実施例1:計量押出機で、部分結晶質ポリ
アリールエーテル・ケトンI、非晶質ポリアリールエー
テル・ケトンV、及びポリアリールエステルIIを、種々
の重量比で、不活性ガス(アルゴン)の下で、共に押出
して、ビレットを製造し、それをグラニュールにした。
そのグラニュールを乾燥させた後、得られたグラニュー
ルを、MFI測定に用いた。表1から、アロイの流動性
(360℃におけるMFI)は、それ自体で、部分結晶
質ポリアリールエーテル・ケトンの流動性よりも優って
いる、ことが分かる。
アリールエーテル・ケトンI、非晶質ポリアリールエー
テル・ケトンV、及びポリアリールエステルIIを、種々
の重量比で、不活性ガス(アルゴン)の下で、共に押出
して、ビレットを製造し、それをグラニュールにした。
そのグラニュールを乾燥させた後、得られたグラニュー
ルを、MFI測定に用いた。表1から、アロイの流動性
(360℃におけるMFI)は、それ自体で、部分結晶
質ポリアリールエーテル・ケトンの流動性よりも優って
いる、ことが分かる。
【0042】 表1:流動性 PEK I PEK V PAE II MFI 重量% 重量% 重量% g/10分 100 0 0 5 80 10 10 21 70 15 15 27 60 10 30 30 60 30 10 37 実施例2:計量押出機で、部分結晶質ポリアリールエー
テル・ケトンII、非晶質ポリアリールエーテル・ケトン
V、及びポリアリールエステルIを、種々の重量比におい
て、不活性ガス(アルゴン)の下で、共にグラニュール
化してビレットを製造し、グラニュールにした。そのグ
ラニュールを乾燥させた後、得られたグラニュールを、
MFI測定に用いた。表1から、アロイの流動性(36
0℃におけるMFI)は、それ自体で、部分結晶質ポリ
アリールエーテル・ケトンの流動性よりも優っている、
ことが分かる。
テル・ケトンII、非晶質ポリアリールエーテル・ケトン
V、及びポリアリールエステルIを、種々の重量比におい
て、不活性ガス(アルゴン)の下で、共にグラニュール
化してビレットを製造し、グラニュールにした。そのグ
ラニュールを乾燥させた後、得られたグラニュールを、
MFI測定に用いた。表1から、アロイの流動性(36
0℃におけるMFI)は、それ自体で、部分結晶質ポリ
アリールエーテル・ケトンの流動性よりも優っている、
ことが分かる。
【0043】 実施例3:計量押出機で、部分結晶質ポリアリールエー
テル・ケトンIII、非晶質ポリアリールエーテル・ケト
ンV、及びポリアリールエステルIを、種々の重量比にお
いて、不活性ガス(アルゴン)の下で、共に押出して、
ビレットを製造し、それをグラニュールにした。そのグ
ラニュールを乾燥させた後、得られたグラニュールを、
MFI測定に用いた。表3から、アロイの流動性(40
0℃におけるMFI)は、それ自体で、部分結晶質ポリ
アリールエーテル・ケトンの流動性よりも優っている、
ことが分かる。
テル・ケトンIII、非晶質ポリアリールエーテル・ケト
ンV、及びポリアリールエステルIを、種々の重量比にお
いて、不活性ガス(アルゴン)の下で、共に押出して、
ビレットを製造し、それをグラニュールにした。そのグ
ラニュールを乾燥させた後、得られたグラニュールを、
MFI測定に用いた。表3から、アロイの流動性(40
0℃におけるMFI)は、それ自体で、部分結晶質ポリ
アリールエーテル・ケトンの流動性よりも優っている、
ことが分かる。
【0044】 実施例4:計量押出機で、部分結晶質ポリアリールエー
テル・ケトンIII、非晶質ポリアリールエーテル・ケト
ンV、及びポリアリールエステルIIを、種々の重量比に
おいて、不活性ガス(アルゴン)の下で、共に押出し
て、ビレットを製造し、それをグラニュールにした。そ
のグラニュールを乾燥させた後、得られたグラニュール
を、MFI測定に用いた。表4から、アロイの流動性
(400℃におけるMFI)は、それ自体で、部分結晶
質ポリアリールエーテル・ケトンの流動性よりも優って
いる、ことが分かる。
テル・ケトンIII、非晶質ポリアリールエーテル・ケト
ンV、及びポリアリールエステルIIを、種々の重量比に
おいて、不活性ガス(アルゴン)の下で、共に押出し
て、ビレットを製造し、それをグラニュールにした。そ
のグラニュールを乾燥させた後、得られたグラニュール
を、MFI測定に用いた。表4から、アロイの流動性
(400℃におけるMFI)は、それ自体で、部分結晶
質ポリアリールエーテル・ケトンの流動性よりも優って
いる、ことが分かる。
【0045】 実施例5:計量押出機で、部分結晶質ポリアリールエー
テル・ケトンIV、非晶質ポリアリールエーテル・ケトン
V、及びポリアリールエステルIを、種々の重量比におい
て、不活性ガス(アルゴン)の下で、共に押出して、ビ
レットを製造し、それをグラニュールにした。そのグラ
ニュールを乾燥させた後、得られたグラニュールを、M
FI測定に用いた。表5から、アロイの流動性(400
℃におけるMFI)は、それ自体で、部分結晶質ポリア
リールエーテル・ケトンの流動性よりも優っている、こ
とが分かる。
テル・ケトンIV、非晶質ポリアリールエーテル・ケトン
V、及びポリアリールエステルIを、種々の重量比におい
て、不活性ガス(アルゴン)の下で、共に押出して、ビ
レットを製造し、それをグラニュールにした。そのグラ
ニュールを乾燥させた後、得られたグラニュールを、M
FI測定に用いた。表5から、アロイの流動性(400
℃におけるMFI)は、それ自体で、部分結晶質ポリア
リールエーテル・ケトンの流動性よりも優っている、こ
とが分かる。
【0046】 実施例6:計量押出機で、部分結晶質ポリアリールエー
テル・ケトンIIとIII、非晶質ポリアリールエーテル・
ケトンV、及びポリアリールエステルIを、種々の重量比
において、不活性ガス(アルゴン)の下で、共に押出し
てビレットを製造し、それをグラニュールにした。その
グラニュールを乾燥させた後、得られたグラニュールを
射出成形して、引張ロッドと衝撃ロッドを製造した。表
6から、アロイの機械的性質は、それ自体で、ポリアリ
ールエーテル・ケトンの機械的性質に匹敵している、こ
とが分かる。
テル・ケトンIIとIII、非晶質ポリアリールエーテル・
ケトンV、及びポリアリールエステルIを、種々の重量比
において、不活性ガス(アルゴン)の下で、共に押出し
てビレットを製造し、それをグラニュールにした。その
グラニュールを乾燥させた後、得られたグラニュールを
射出成形して、引張ロッドと衝撃ロッドを製造した。表
6から、アロイの機械的性質は、それ自体で、ポリアリ
ールエーテル・ケトンの機械的性質に匹敵している、こ
とが分かる。
【0047】 表6:機械的性質: PEK II PEK III PEK V PAE I モジュラス 降伏応力 重量% 重量% 重量% 重量% GPa MPa 100 0 0 0 3.1 90 80 0 10 10 3.0 90 0 100 0 0 3.4 105 0 80 10 10 3.4 100 破断点伸び ノッチ付衝撃エネルギー % mJ 17 105 15 100 10 110 11 100 実施例7:計量押出機で、部分結晶質ポリアリールエー
テル・ケトンIV、非晶質ポリアリールエーテル・ケトン
V、及びポリアリールエステルIを、種々の重量比におい
て、不活性ガス(アルゴン)の下で、共に押出してシー
トを製造した。シート引取装置のローラーは、20℃に
温度制御した。それによりポリアリールエステル・ケト
ンの結晶化は著しく抑制された。従って、得られたシー
トは透明であった。表7から、アロイの機械的性質は、
それ自体で、ポリアリールエーテル・ケトンの機械的性
質に匹敵している、ことが分かる。
テル・ケトンIV、非晶質ポリアリールエーテル・ケトン
V、及びポリアリールエステルIを、種々の重量比におい
て、不活性ガス(アルゴン)の下で、共に押出してシー
トを製造した。シート引取装置のローラーは、20℃に
温度制御した。それによりポリアリールエステル・ケト
ンの結晶化は著しく抑制された。従って、得られたシー
トは透明であった。表7から、アロイの機械的性質は、
それ自体で、ポリアリールエーテル・ケトンの機械的性
質に匹敵している、ことが分かる。
【0048】 表7:シートの機械的性質 PEK IV PEK V PAE I モジュラス 降伏応力 破断点伸び 重量% 重量% 重量% GPa MPa % 100 0 0 3.0 70 120 80 10 10 2.8 70 120
Claims (18)
- 【請求項1】 三つの成分:(a)少なくとも1つの部分
結晶質ポリアリールエーテル・ケトン;(b)少なくとも
1つの非晶質ポリアリールエーテル・ケトン;及び(c)
少なくとも1つのポリアリールエステル;を含み、
(a),(b),及び(c)のシュタウディンガーインデックス
(Staudinger Index)が0.2−2.0dl/gで、前記
3成分の割合が、(a),(b),及び(c)の総重量を基準と
して、(a)60−96重量%,(b)35−2重量%,及び
(c)35−2重量%であるポリマーアロイ。 - 【請求項2】 成分(a)の割合が、70−90重量%で
あり、成分(b)の割合が、25−5重量%であり、成分
(c)の割合が、25−5重量%である請求項1記載のポ
リマーアロイ。 - 【請求項3】 成分(a)の割合が、75−85重量%で
あり、成分(b)の割合が、20−5重量%であり、成分
(c)の割合が、20−5重量%である請求項2記載のポ
リマーアロイ。 - 【請求項4】 成分(a)が、次式: (式中、−Ar−はフェニレン、ビフェニレン、又はナ
フチレンから選択される二価芳香族ラジカル、−X−は
O,CO,又は直接結合であり、nは0−3の整数、
w,x,d,及びeは0又は1、及びvは1−4の整数
で、好ましくは、bが1である場合は、dは0である)
で表される1つ又はそれ以上の反復単位を含む請求項1
記載のポリマーアロイ。 - 【請求項5】 成分(a)が、次式: で表される反復単位を有する請求項4記載のポリマーア
ロイ。 - 【請求項6】 成分(a)が、次式: で表される反復単位のうちの1つを含む請求項5記載の
ポリマーアロイ。 - 【請求項7】 成分(b)が、 [O−A−O−B] (I) [式中、−A−は以下のラジカル から選択されるものであり、−B−は以下のラジカル (式中、R1とR2は同じか又は異なるものであり、F,
Cl,Br,又はIのようなハロゲン、C1−C8アルキ
ル又はC1−C8アルコキシであり、qとrは同じか又は
異なるもので、0又は1−4の整数であり、Dは以下の
二価ラジカル: から選択されるものである)]である請求項1記載のポ
リマーアロイ。 - 【請求項8】 −A−が、A1とA2から選択されるも
のであり、−B−が、B1,B2,及びB3から選択さ
れるものであり、−D−が、D4,D5,D9及び/又
はD10から選択されるものである請求項7記載のポリ
マーアロイ。 - 【請求項9】 成分(b)が、次式: で表される反復単位を有する請求項8記載のポリマーア
ロイ。 - 【請求項10】 成分(c)が、次式II で表される少なくとも1つのジヒドロキシアリール化合
物と、次式(III) HOOC− R″−COOH (III) (前記 II,III の式中、記号は次の意味を有する:即
ち、 −G− = 芳香族基 −E− = アルキレン、アルキリデン、脂環式
基、スルフィド基、スルホキシド基、スルホン基、エー
テル基、カルボニル基、あるいはアルキレンでもアルキ
リデンでもない基によって結合された2つ又はそれ以上
のアルキレン基又はアルキリデン基 −R− = 水素、C1−C4アルキル、C6−C12ア
リール、又は脂環式基 −Y− = −R、ハロゲン、又は−NO2、 s,t,u = 互いに独立して0又は1であり、s,
t,及びuの合計は、0を超える m,p = 互いに独立して0、あるいはA又はE
によって運ばれ得る置換基の最大可能数に等しい整数 −R″= f = 0又は1 −W− = −O−,−SO2−,−CO−,−C
(CH3)2−,−CH2−,−S−,又は −T = C1−C6 アルキル、又はハロゲン k = 0 又は1,2,3 又は4である) で表わされる少なくとも1つのジカルボン酸、又は該ジ
カルボン酸の反応性誘導体とから誘導される構造単位を
含む請求項1記載のポリマーアロイ。 - 【請求項11】 成分(c)が、ポリエステルカーボネー
トで、式IIと式IIIから誘導される構造単位に加えて、
更に、カーボネート先駆物質、環状炭素原子に直接結合
しているカルボキシル基のうちの少なくとも幾つか、及
び環状炭素原子に直接結合しているカーボネート基の少
なくとも幾つか、から誘導される構造単位を含む請求項
10記載のポリマーアロイ。 - 【請求項12】 成分(c)が、次式: で表される反復単位を有する請求項10記載のポリマー
アロイ。 - 【請求項13】 成分(a)が、次式: で表される反復単位を有し、成分(b)が、次式: で表される反復単位を有し、成分(c)が、次式: で表される反復単位を有する請求項1記載のポリマーア
ロイ。 - 【請求項14】 成分(a)が、次式: で表される反復単位を有し、成分(b)が、次式: で表される反復単位を有し、成分(c)が、次式: で表される反復単位を有する請求項1記載のポリマーア
ロイ。 - 【請求項15】 成分(a)が、次式: で表される反復単位を有し、成分(b)が、次式: で表される反復単位を有し、成分(c)が、次式: で表される反復単位を有する請求項1記載のポリマーア
ロイ。 - 【請求項16】 成分(a)が、次式: で表される反復単位を有し、成分(b)が、次式: で表される反復単位を有し、成分(c)が、次式: で表される反復単位を有する請求項1記載のポリマーア
ロイ。 - 【請求項17】 次式: で表される反復単位を含む成分(a)を2つ、次式: で表される反復単位を含む成分(b)を1つ、次式: で表される反復単位を含む成分(c)を1つ含む請求項1
記載のポリマーアロイ。 - 【請求項18】 成形品を製造するために請求項1記載
のアロイを用いること、又は複合材料のためのマトリッ
クス材料として請求項1記載のアロイを用いること。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4115613 | 1991-05-14 | ||
| DE41156137 | 1991-05-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05140442A true JPH05140442A (ja) | 1993-06-08 |
Family
ID=6431580
Family Applications (1)
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1992
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- 1992-05-14 JP JP4122088A patent/JPH05140442A/ja active Pending
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Also Published As
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