JP2010509455A - ポリ(アリーレンエーテル)/ポリオレフィン組成物、方法、及び物品 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明者らは、一般的な自動車部品及び特に自動車用配線ハーネスを収納するためのチューブのためのその使用においてポリ塩化ビニルの代替品として好適なハロゲンフリーの熱可塑性組成物を求めて実験を行った。ポリ(アリーレンエーテル)、ポリオレフィン、及び水素化ブロックコポリマーの初期ブレンドは多くの所望の特性を示したが、それらの耐化学薬品性は不足していた。具体的には、引張り強さは、灯油とモーターオイルの50:50(重量/重量)混合物に曝露すると速やかに低下した。更なる実験により、酸官能化水素化ブロックコポリマーとポリアミン化合物の組み合わせを用いることによって、耐化学薬品性における予期しなかった大きな向上を達成できることが明らかになった。可撓性、良好な引張り強さ、及び化学薬品への曝露後の引張り強さの良好な保持率の組み合わせを達成することはこれまではできなかったので、これらの結果は予期しなかったことであった。特に、耐化学薬品性を向上させることは非常に困難であった。化学薬品への浸漬後の特性の保持率は、異なる化学薬品に曝露した際にその機械的完全性を保持する材料の能力の指標を与える。これは、化学薬品に曝露した際に特性が低下する速度を示す。自動車産業においては、強度保持率は、浸漬後の絶対強度よりも化学薬品に対する材料の耐性のより良好な指標と考えられている。材料の耐化学薬品性を測定するためには、材料を化学薬品中に一定の時間浸漬する。しかしながら、実際の適用においては、材料は化学薬品により短い時間又はより長い時間曝露される可能性がある。化学薬品への曝露後の最終強度ではなく強度保持率が、強度が低下する速度を示すので、それによって、材料が化学薬品への曝露に対してより強固であることの指標が与えられる。
を有する繰り返し構造単位を含む。本明細書において用いる「ヒドロカルビル」という用語は、単独で用いられるにせよ、或いは他の用語の接頭辞、接尾辞、又は一部として用いられるにせよ、炭素及び水素のみを含む残基を指す。残基は、脂肪族又は芳香族で、直鎖、環式、二環式、分岐、飽和、又は不飽和であってよい。また、脂肪族、芳香族、直鎖、環式、二環式、分岐、飽和、及び不飽和の複数の炭化水素部分の組み合わせを含んでいてもよい。
の構造を有していてよい。具体的なアルケニル芳香族モノマーとしては、例えば、スチレン、クロロスチレン、例えばp−クロロスチレン、並びにメチルスチレン、例えばα−メチルスチレン及びp−メチルスチレンが挙げられる。一態様においては、アルケニル芳香族モノマーはスチレンである。酸官能化水素化ブロックコポリマーは、酸官能化水素化ブロックコポリマーの全重量を基準として約10〜約90%のポリ(アルケニル芳香族)含量を有していてよい。幾つかの態様においては、ポリ(アルケニル芳香族)は、約10〜45重量%、具体的には20〜約40重量%、より具体的には約25〜約35重量%である。他の態様においては、ポリ(アルケニル芳香族)は、45重量%より大きく約90重量%まで、具体的には約50〜約80重量%、より具体的には約60〜約75重量%である。
の構造を有するものが挙げられる。かかるポリエーテルアミンの商業的に入手できる例としては、XTJ-505、XTJ-506、XTJ-507、JEFFAMINE (登録商標) M-2070、JEFFAMINE (登録商標) D-230、JEFFAMINE (登録商標) D-400、JEFFAMINE (登録商標) D-2000、XTJ-500、XTJ-501、XTJ-502、XTJ-510、及びJEFFAMINE (登録商標) EDR-148(全てHuntsmanから)が挙げられる。好適なポリエーテルアミンとしては、更に次式:
の構造を有するものが挙げられる。かかるポリエーテルアミンの商業的に入手できる例としては、JEFFAMINE (登録商標) T-403、JEFFAMINE (登録商標) T-5000、及びXTJ-509(全てHuntsmanから)が挙げられる。
これらの実施例は、架橋高分子量水素化ブロックコポリマーを用い、押出機内で溶融混練しながら下流でポリオレフィンを供給することによって、溶媒曝露後の物理特性の保持率がどのように向上するかを示す。
Claims (48)
- 約10〜約35重量%のポリ(アリーレンエーテル);
約15〜約40重量%のポリオレフィン;
約10〜約35重量%の、アルケニル芳香族化合物と共役ジエンとの酸官能化水素化ブロックコポリマー;ここで、酸官能化水素化ブロックコポリマーは酸官能化水素化ブロックコポリマーの全重量を基準として少なくとも15重量%のポリ(アルケニル芳香族)含量を有する;及び
約0.01〜約5重量%のポリアミン化合物;
を含む組成物を溶融混練して得られる反応生成物を含む組成物であって;
ここで、全ての重量%は、異なる重量基準が規定されていない限りにおいて、組成物の全重量を基準とするものであり;
組成物は、JIS−K6251にしたがって23℃において測定して少なくとも15MPaのリボン引張り強さを有し;
組成物は、50℃において灯油とSAE−10W30モーターオイルの50:50(重量/重量)混合物中に20時間浸漬した後にそのリボン引張り強さの少なくとも40%を保持し;そして
組成物は、ASTM−D790にしたがって23℃において測定して900MPa以下の曲げ弾性率を有する;
上記組成物。 - 組成物が、JIS−K6251にしたがって23℃において測定して15〜37.1MPaのリボン引張り強さを有する、請求項1に記載の組成物。
- 組成物が、50℃において灯油とSAE−10W30モーターオイルの50:50(重量/重量)混合物中に20時間浸漬した後にそのリボン引張り強さの40〜77.1%を保持する、請求項1又は2に記載の組成物。
- 組成物が、50℃において灯油とSAE−10W30モーターオイルの50:50(重量/重量)混合物中に20時間浸漬した後にそのリボン引張り強さの60〜77.1%を保持する、請求項1〜3のいずれかに記載の組成物。
- 組成物が、ASTM−D790にしたがって23℃において測定して425〜900MPaの曲げ弾性率を有する、請求項1〜4のいずれかに記載の組成物。
- 組成物がJIS−K6251にしたがって23℃において測定して15〜37.1MPaのリボン引張り強さを有し;組成物が50℃において灯油とSAE−10W30モーターオイルの50:50(重量/重量)混合物中に20時間浸漬した後にそのリボン引張り強さの40〜77.1%を保持し;そして、組成物がASTM−D790にしたがって23℃において測定して425〜900MPaの曲げ弾性率を有する;請求項1〜5のいずれかに記載の組成物。
- ポリオレフィンが、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるホモポリマーである、請求項1〜6のいずれかに記載の組成物。
- ポリオレフィンが20%以上の結晶化度を有する、請求項1〜7のいずれかに記載の組成物。
- ポリオレフィンが、ASTM−D1238にしたがって190℃及び2.16kgの力において測定して約0.3〜約10g/10分のメルトフローレートを有する高密度ポリエチレンである、請求項1〜8のいずれかに記載の組成物。
- ポリオレフィンが、ASTM−D1238にしたがって230℃及び2.16kgの力において測定して約0.3〜約10g/10分のメルトフローレートを有するポリプロピレンである、請求項1〜9のいずれかに記載の組成物。
- 酸官能化水素化ブロックコポリマーが、酸官能化水素化ブロックコポリマーの全重量を基準として15〜45重量%のポリ(アルケニル芳香族)含量を有する、請求項1〜10のいずれかに記載の組成物。
- 酸官能化水素化ブロックコポリマーが、200,000原子質量単位以上の重量平均分子量を有する、請求項1〜11のいずれかに記載の組成物。
- 酸官能化水素化ブロックコポリマーが、200,000〜約500,000原子質量単位の重量平均分子量を有する、請求項1〜12のいずれかに記載の組成物。
- 酸官能化水素化ブロックコポリマーが、無水マレイン酸グラフト水素化ブロックコポリマーである、請求項1〜13のいずれかに記載の組成物。
- 酸官能化水素化ブロックコポリマーが線状ブロックコポリマーである、請求項1〜14のいずれかに記載の組成物。
- 酸官能化水素化ブロックコポリマーが、アルケニル芳香族化合物、共役ジエン、及び酸官能化剤以外のモノマーの残基を含まない、請求項1〜15のいずれかに記載の組成物。
- 共役ジエンがブタジエンから構成される、請求項1〜16のいずれかに記載の組成物。
- 酸官能化水素化ブロックコポリマーが無水マレイン酸グラフトポリスチレン−ポリ(エチレン−ブチレン)−ポリスチレントリブロックコポリマーである、請求項1〜17のいずれかに記載の組成物。
- ポリアミン化合物が少なくとも3つのアミン基を有する、請求項1〜18のいずれかに記載の組成物。
- ポリアミン化合物が、炭素、水素、及び窒素原子から構成される、請求項1〜19のいずれかに記載の組成物。
- ポリアミン化合物が脂肪族及び芳香族不飽和部分を実質的に含まない、請求項1〜20のいずれかに記載の組成物。
- ポリアミン化合物が、ポリエーテルアミン、ポリアルキレンイミン、ポリアルキレンアミン、及びこれらの混合物からなる群から選択される、請求項1〜21のいずれかに記載の組成物。
- ポリアミン化合物がポリアルキレンイミンである、請求項1〜22のいずれかに記載の組成物。
- ポリアミン化合物が、約100〜約1,000,000原子質量単位の数平均分子量を有するポリエチレンイミンである、請求項1〜23のいずれかに記載の組成物。
- ポリ(アリーレンエーテル)と酸官能化水素化ブロックコポリマーの合計量が少なくとも60重量%である、請求項1〜24のいずれかに記載の組成物。
- アルケニル芳香族化合物と共役ジエンとの非官能化水素化ブロックコポリマーを更に含む、請求項1〜25のいずれかに記載の組成物。
- 非官能化水素化ブロックコポリマーが、非官能化水素化ブロックコポリマーの全重量を基準として約10〜45重量%のポリ(アルケニル芳香族)含量を有する、請求項26に記載の組成物。
- 非官能化水素化ブロックコポリマーが、非官能化水素化ブロックコポリマーの全重量を基準として45重量%より大きく90重量%以下のポリ(アルケニル芳香族)含量を有する、請求項26に記載の組成物。
- 非官能化水素化ブロックコポリマーが、200,000〜約500,000原子質量単位の重量平均分子量を有する、請求項26に記載の組成物。
- アルケニル芳香族化合物と共役ジエンとの非官能化水素化ブロックコポリマーを実質的に含まない、請求項1〜29のいずれかに記載の組成物。
- アルケニル芳香族化合物と共役ジエンとの非水素化ブロックコポリマーを更に含む、請求項1〜30のいずれかに記載の組成物。
- アルケニル芳香族化合物と共役ジエンとの非水素化ブロックコポリマーを実質的に含まない、請求項1〜31のいずれかに記載の組成物。
- ポリオレフィンの連続相及びポリ(アリーレンエーテル)の分散相を含む、請求項1〜32のいずれかに記載の組成物。
- 約10〜約35重量%のポリ(アリーレンエーテル);
約15〜約40重量%のポリオレフィン;
約10〜約35重量%の、アルケニル芳香族化合物と共役ジエンとの酸官能化水素化ブロックコポリマー;ここで、酸官能化水素化ブロックコポリマーは酸官能化水素化ブロックコポリマーの全重量を基準として少なくとも15重量%のポリ(アルケニル芳香族)含量を有する;
約0.01〜約5重量%のポリアミン化合物;
場合によっては、10重量%以下のアルケニル芳香族化合物と共役ジエンとの非官能化水素化ブロックコポリマー;
場合によっては、5重量%以下のアルケニル芳香族化合物と共役ジエンとの非水素化ブロックコポリマー;及び
場合によっては、安定剤、離型剤、加工助剤、難燃剤、ドリップ抑制剤、成核剤、紫外線遮断剤、染料、顔料、酸化防止剤、静電防止剤、発泡剤、鉱油、金属失活剤、抗ブロッキング剤、ナノクレー、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される添加剤;
から構成される組成物を溶融混練して得られる反応生成物から構成される組成物であって;
ここで、全ての重量%は、異なる重量基準が規定されていない限りにおいて、組成物の全重量を基準とするものであり;
組成物は、JIS−K6251にしたがって23℃において測定して少なくとも15MPaのリボン引張り強さを有し;
組成物は、50℃において灯油とSAE−10W30モーターオイルの50:50(重量/重量)混合物中に20時間浸漬した後にそのリボン引張り強さの少なくとも40%を保持し;そして
組成物は、ASTM−D790にしたがって23℃において測定して900MPa以下の曲げ弾性率を有する;
上記組成物。 - 組成物がJIS−K6251にしたがって23℃において測定して15〜37.1MPaのリボン引張り強さを有し;組成物が、50℃において灯油とSAE−10W30モーターオイルの50:50(重量/重量)混合物中に20時間浸漬した後にそのリボン引張り強さの40〜77.1%を保持し;そして、組成物が、ASTM−D790にしたがって23℃において測定して425〜900MPaの曲げ弾性率を有する;請求項34に記載の組成物。
- 約15〜約35重量%の、クロロホルム中25℃において測定して約0.3〜約0.6dL/gの固有粘度を有するポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル);
約20〜約35重量%の、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリオレフィン;
約10〜約30重量%の、無水マレイン酸グラフトポリスチレン−ポリ(エチレン−ブチレン)−ポリスチレントリブロックコポリマーである酸官能化水素化ブロックコポリマー;ここで、酸官能化水素化ブロックコポリマーは、200,000〜約400,000原子質量単位の重量平均分子量、及び酸官能化水素化ブロックコポリマーの全重量を基準として約25〜約35重量%のポリスチレン含量を有する;
約1〜約8重量%の非官能化ポリスチレン−ポリ(エチレン/ブチレン)−ポリスチレントリブロックコポリマー;
約0.01〜約5重量%の、約100〜約1,000,000原子質量単位の数平均分子量を有するポリエチレンイミン;
約1〜約10重量%のメラミンポリホスフェート;
約2〜約10重量%の水酸化マグネシウム;及び
約5〜約20重量%のトリアリールホスフェート難燃剤;
を含む組成物を溶融混練して得られる反応生成物を含む組成物であって;
ここで、全ての重量%は、異なる重量基準が規定されていない限りにおいて、組成物の全重量を基準とするものであり;
組成物は、JIS−K6251にしたがって23℃において測定して少なくとも15MPaのリボン引張り強さを有し;
組成物は、50℃において灯油とSAE−10W30モーターオイルの50:50(重量/重量)混合物中に20時間浸漬した後にそのリボン引張り強さの少なくとも60%を保持し;そして
組成物は、ASTM−D790にしたがって23℃において測定して900MPa以下の曲げ弾性率を有する;
上記組成物。 - 15〜37.1MPaのリボン引張り強さ、灯油/オイルへの浸漬後に60〜77.1%のリボン引張り強さ保持率、及び425〜900MPaの曲げ弾性率を有する、請求項36に記載の組成物。
- 約15〜約35重量%の、クロロホルム中25℃において測定して約0.3〜約0.6dL/gの固有粘度を有するポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル);
約20〜約35重量%の、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリオレフィン;
約10〜約30重量%の、無水マレイン酸グラフトポリスチレン−ポリ(エチレン−ブチレン)−ポリスチレントリブロックコポリマーである酸官能化水素化ブロックコポリマー;ここで、酸官能化水素化ブロックコポリマーは、200,000〜約400,000原子質量単位の重量平均分子量、及び酸官能化水素化ブロックコポリマーの全重量を基準として約25〜約35重量%のポリスチレン含量を有する;
約1〜約8重量%の非官能化ポリスチレン−ポリ(エチレン/ブチレン)−ポリスチレントリブロックコポリマー;
約0.01〜約5重量%の、約100〜約1,000,000原子質量単位の数平均分子量を有するポリエチレンイミン;
場合によっては、5重量%以下の、アルケニル芳香族化合物と共役ジエンとの非水素化ブロックコポリマー;
場合によっては、安定剤、離型剤、加工助剤、難燃剤、ドリップ抑制剤、成核剤、紫外線遮断剤、染料、顔料、酸化防止剤、静電防止剤、発泡剤、鉱油、金属失活剤、抗ブロッキング剤、ナノクレー、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される添加剤;
約1〜約10重量%のメラミンポリホスフェート;
約2〜約10重量%の水酸化マグネシウム;及び
約5〜約20重量%のトリアリールホスフェート難燃剤;
から構成される組成物を溶融混練して得られる反応生成物から構成される組成物であって;
ここで、全ての重量%は、異なる重量基準が規定されていない限りにおいて、組成物の全重量を基準とするものであり;
組成物は、JIS−K6251にしたがって23℃において測定して少なくとも15MPaのリボン引張り強さを有し;
組成物は、50℃において灯油とSAE−10W30モーターオイルの50:50(重量/重量)混合物中に20時間浸漬した後にそのリボン引張り強さの少なくとも60%を保持し;そして
組成物は、ASTM−D790にしたがって23℃において測定して900MPa以下の曲げ弾性率を有する;
上記組成物。 - 15〜37.1MPaのリボン引張り強さ、灯油/オイルへの浸漬後に60〜77.1%のリボン引張り強さ保持率、及び425〜900MPaの曲げ弾性率を有する、請求項38に記載の組成物。
- 約18〜約25重量%の、クロロホルム中25℃において測定して約0.3〜約0.6dL/gの固有粘度を有するポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル);
約20〜約30重量%の、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリオレフィン;
約15〜約25重量%の、無水マレイン酸グラフトポリスチレン−ポリ(エチレン−ブチレン)−ポリスチレントリブロックコポリマーである酸官能化水素化ブロックコポリマー;ここで、酸官能化水素化ブロックコポリマーは、200,000〜約400,000原子質量単位の重量平均分子量、及び酸官能化水素化ブロックコポリマーの全重量を基準として約25〜約35重量%のポリスチレン含量を有する;
約1〜約8重量%の非官能化ポリスチレン−ポリ(エチレン/ブチレン)−ポリスチレントリブロックコポリマー;
約0.01〜約5重量%の、約100〜約1,000,000原子質量単位の数平均分子量を有するポリエチレンイミン;
約1〜約10重量%のメラミンポリホスフェート;
約2〜約10重量%の水酸化マグネシウム;及び
約5〜約20重量%のトリアリールホスフェート難燃剤;
を含む組成物を溶融混練して得られる反応生成物を含む組成物であって;
ここで、全ての重量%は、異なる重量基準が規定されていない限りにおいて、組成物の全重量を基準とするものであり;
組成物は、JIS−K6251にしたがって23℃において測定して少なくとも15MPaのリボン引張り強さを有し;
組成物は、50℃において灯油とSAE−10W30モーターオイルの50:50(重量/重量)混合物中に20時間浸漬した後にそのリボン引張り強さの少なくとも60%を保持し;そして
組成物は、ASTM−D790にしたがって23℃において測定して900MPa以下の曲げ弾性率を有する;
上記組成物。 - 15〜37.1MPaのリボン引張り強さ、灯油/オイルへの浸漬後に60〜77.1%のリボン引張り強さ保持率、及び425〜900MPaの曲げ弾性率を有する、請求項40に記載の組成物。
- 請求項1〜41のいずれかに記載の組成物を含む物品。
- 請求項1〜41のいずれかに記載の組成物を含む、自動車用配線ハーネスを収納するためのチューブ。
- 請求項1〜41のいずれかに記載の組成物を含み、約2〜約30mmの内径及び約0.2〜約1.2mmの壁厚を有する、自動車用配線ハーネスを収納するためのチューブ。
- 約10〜約35重量%のポリ(アリーレンエーテル);
約15〜約40重量%のポリオレフィン;
約10〜約35重量%の、アルケニル芳香族化合物と共役ジエンとの酸官能化水素化ブロックコポリマー;ここで、酸官能化水素化ブロックコポリマーは酸官能化水素化ブロックコポリマーの全重量を基準として少なくとも15重量%のポリ(アルケニル芳香族)含量を有する;及び
約0.01〜約5重量%のポリアミン化合物;
を溶融混練することを含む熱可塑性組成物の製造方法であって;
ここで、全ての重量%は、異なる重量基準が規定されていない限りにおいて、組成物の全重量を基準とするものであり;
組成物は、JIS−K6251にしたがって23℃において測定して少なくとも15MPaのリボン引張り強さを有し;
組成物は、50℃において灯油とSAE−10W30モーターオイルの50:50(重量/重量)混合物中に20時間浸漬した後にそのリボン引張り強さの少なくとも40%を保持し;そして
組成物は、ASTM−D790にしたがって23℃において測定して900MPa以下の曲げ弾性率を有する;
上記方法。 - 約15〜約35重量%の、クロロホルム中25℃において測定して約0.3〜約0.6dL/gの固有粘度を有するポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル);
約20〜約35重量%の、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリオレフィン;
約10〜約30重量%の、無水マレイン酸グラフトポリスチレン−ポリ(エチレン−ブチレン)−ポリスチレントリブロックコポリマーである酸官能化水素化ブロックコポリマー;ここで、酸官能化水素化ブロックコポリマーは、200,000〜約400,000原子質量単位の重量平均分子量、及び酸官能化水素化ブロックコポリマーの全重量を基準として約25〜約35重量%のポリスチレン含量を有する;
約1〜約8重量%の非官能化ポリスチレン−ポリ(エチレン/ブチレン)−ポリスチレントリブロックコポリマー;
約0.01〜約5重量%の、約100〜約1,000,000原子質量単位の数平均分子量を有するポリエチレンイミン;
約1〜約10重量%のメラミンポリホスフェート;
約2〜約10重量%の水酸化マグネシウム;及び
約5〜約20重量%のトリアリールホスフェート難燃剤;
を溶融混練してブレンドを形成し;ここで、全ての重量%は、異なる重量基準が規定されていない限りにおいて、組成物の全重量を基準とするものであり;
約20μm〜約150μmの径の開口を有するフィルターを通してブレンドを溶融濾過する;
ことを含む熱可塑性組成物の製造方法であって;
組成物は、JIS−K6251にしたがって23℃において測定して少なくとも15MPaのリボン引張り強さを有し;
組成物は、50℃において灯油とSAE−10W30モーターオイルの50:50(重量/重量)混合物中に20時間浸漬した後にそのリボン引張り強さの46.9〜77.1%を保持し;そして
組成物は、ASTM−D790にしたがって23℃において測定して425〜900MPaの曲げ弾性率を有する;
上記方法。 - ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)、酸官能化水素化ブロックコポリマー、非官能化ポリスチレン−ポリ(エチレン/ブチレン)−ポリスチレントリブロックコポリマー、ポリエチレンイミン、メラミンポリホスフェート、水酸化マグネシウム、及びトリアリールホスフェート難燃剤を溶融混練して第1のブレンドを形成し;第1のブレンドとポリオレフィンを溶融混練して第2のブレンドを形成する;請求項53に記載の方法。
- 請求項1〜41のいずれかに記載の組成物を溶融混練することを含む、熱可塑性組成物の製造方法。
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