JP2013234326A - ポリエステル組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(a)ポリエステル30〜65重量%;(b)エチレンコポリマー強化剤7〜25重量%;(c)範囲20〜50のショアD硬さを有するコポリエーテルエステルエラストマー5〜25重量%;任意選択的に、(d)ハロゲン化エポキシ難燃剤15〜35重量%;および(e)(d)が組成物に存在する場合、任意選択的に難燃剤相乗剤2〜10重量%;を含む組成物であって、(a)の重量に対する(b)と(c)の合計重量の比が0.40〜0.85の範囲であり;(c)の重量に対する(b)の重量の比が0.3〜2.5の範囲であり;ASTM D5420に従って−40℃で測定される、成形された場合の組成物のガードナー衝撃が、少なくとも4.2Jである、組成物。これらの溶融混合組成物を成形することによって物品を製造する方法。
【選択図】なし
Description
本出願は、そのすべてが係属中であり、かつその全体が参照により本明細書に援用される、以下の:2012年10月25日出願の米国仮特許出願第61/718,596号明細書;2012年10月25日出願の米国仮特許出願第61/718,590号明細書;2012年6月21日出願の米国仮特許出願第61/662,401号明細書;および2012年5月10日出願の米国仮特許出願第61/645,203号明細書からの優先権を主張する。
(b)エチレンコポリマー強化剤7〜25重量%;
(c)範囲20〜50のショアD硬さを有するコポリエーテルエステルエラストマー5〜25重量%;
(d)任意選択的に、難燃剤;
(e)(d)が組成物中に存在する場合に、任意選択的に難燃剤相乗剤;
を含む組成物であって、
(a)の重量に対する(b)+(c)の合計重量の比が0.40〜0.85の範囲であり;
(c)の重量に対する(b)の重量の比が0.3〜2.5の範囲であり;
ASTM D5420に従って−40℃で測定された、成形された場合の組成物のガードナー衝撃(Gardner impact)が、少なくとも4.2Jである組成物が記述される。
以下の定義および略語は、明細書で論述され、かつ特許請求の範囲に記載される用語の意味を解釈するために使用される。
本明細書に明確に記載されるあらゆる範囲は、特に明示されていない限り、その終点を含む。かかる対が本明細書に別途開示されているかどうかにかかわらず、ある範囲としての量、濃度、または他の値もしくはパラメーターの明確な記載は、あらゆる範囲の上限およびあらゆる範囲の下限の対から形成されるすべての範囲を包含する。本明細書に記載のプロセスおよび物品は、記述内容におけるある範囲を定義するために示される特定の値に限定されない。
本明細書に記載の材料、方法、工程、値、および/範囲等(好ましい変形形態として確認されているかどうかにかかわらず)、プロセス、組成物および物品に関するあらゆる変形形態の本明細書における開示内容は具体的に、かかる材料、方法、工程、値、範囲等のいずれかの組み合わせを含むいずれかのプロセスおよび物品を開示することが意図される。特許請求の範囲の詳細かつ十分なサポートを提供する目的のために、開示されるかかる組み合わせは具体的に、本明細書に記載のプロセス、組成物、および物品の好ましい変形形態であることが意図される。
少なくとも1種類のポリエステル、エチレンコポリマー強化剤、少なくとも1種類のコポリエーテルエステルエラストマー、および任意選択的に、難燃剤;難燃剤が組成物に存在する場合、任意選択的に難燃剤相乗剤を含む組成物が本明細書において開示される。これらの組成物は、衝撃強さおよび同時に収率を向上させる添加剤を比較的低いレベルで含むという技術的な問題を解決し、成形された場合に、その物品は、極限温度に連続的にさらされる間、確実に操作するのに十分なガードナー衝撃強さを有する。具体的には、これらの組成物は、エチレンコポリマー強化剤と、ショアD硬さ20〜50、好ましくは45未満を有する少なくとも1種類のコポリエーテルエステルエラストマーとを記載の比で含ませることによって、この技術的問題を解決する。
本明細書に記載の組成物は、1種または複数種の芳香族ジカルボン酸および炭素原子2個以上を有する1種または複数種のジオールから誘導されるポリエステルを含み得る。その1種または複数種の芳香族ジカルボン酸はエステルを含み得る。好ましいポリエステルにおいて、芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、および2,6−ナフタレンジカルボン酸のうちの1種または複数種およびこれらの組み合わせが挙げられる。ヒドロキシ安息香酸などのヒドロキシカルボン酸をコモノマーとして使用してもよい。
本明細書に記載の組成物は、1種または複数種のエチレンコポリマー強化剤を含む。エチレンコポリマー強化剤は一般に、比較的低い融点、一般に200℃より低い、好ましくは150℃より低い融点を有するエラストマーである。
本明細書に記載のポリエステル組成物における適切なコポリエーテルエステルエラストマーは、エステル結合を介してヘッドトゥーテール結合された多数の長鎖エステル反復単位と短鎖エステル反復単位を有し、前記長鎖エステル単位は式(A):
上記式中、Gは、数平均分子量約400〜約6000、または好ましくは約400〜約3000を有するポリ(アルキレンオキシド)グリコールからヒドロキシル末端基を除去した後に残る二価ラジカルであり;Rは、分子量約300未満を有するジカルボン酸からカルボキシル基を除去した後に残る二価ラジカルであり;Dは、分子量約250未満を有するジオールからヒドロキシル基を除去した後に残る二価ラジカルである。
任意選択的な難燃剤は、限定されないが、以下の:金属酸化物(この金属は、アルミニウム、鉄、チタン、マンガン、マグネシウム、ジルコニウム、亜鉛、モリブデン、コバルト、ビスマス、クロム、スズ、アンチモン、ニッケル、銅およびタングステンであり得る)、金属粉末(この金属は、アルミニウム、鉄、チタン、マンガン、亜鉛、モリブデン、コバルト、ビスマス、クロム、スズ、アンチモン、ニッケル、銅およびタングステンであり得る)、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、炭酸亜鉛、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウムおよび炭酸バリウムなどの金属塩、金属ホスフィン酸塩(この金属は、アルミニウム、亜鉛およびカルシウムであり得る)、ハロゲン化有機化合物、例えばデカブロモジフェニルエーテルおよびハロゲン化エポキシ化合物、ハロゲン化ポリマー、例えばポリ(ブロモスチレン)および臭素化ポリスチレン、臭素化スチレンのポリマー、ハロスチレンとグリシジル(メタ)アクリレートのコポリマー、臭素化エポキシ樹脂、臭素化ポリカーボネート、ポリ(ペンタブロモベンジルアクリレート)、リン含有化合物、例えばポリホスファゼン、有機リン酸塩および金属ホスフィン酸塩、メラミンピロリン酸塩、メラミン含有化合物(シアヌル酸メラミンなど)、ポリリン酸メラミン、赤リン、およびこれらの組み合わせから選択され得る。
本明細書に記載の組成物が難燃剤を含む場合、組成物は任意選択的に、難燃剤相乗剤を含んでもよい。適切な難燃剤相乗剤としては、限定されないが、酸化アンチモン、五酸化アンチモン、アンチモン酸ナトリウム、ホウ酸亜鉛およびこれらの組み合わせのいずれかが挙げられる。
付加的な成分が組成物の物理的性質に悪影響を及ぼさない限り、本明細書に記載の組成物はさらに、1種または複数種の熱安定剤、1種または複数種の酸化安定剤、1種または複数種の紫外線安定剤、1種または複数種の潤滑剤、着色剤、滴り防止剤(drip suppressant)、および他の成分を含んでもよい。
本明細書に記載の組成物は、溶融混合ブレンドであり、すべてのポリマー成分が互いに十分に分散されており、ブレンドが統一体を形成するように、すべての非ポリマー成分が十分に分散されている。ポリマー成分が溶融物または溶融状態である限り、組成物は、任意の順序または組み合わせで、いずれかの簡便な温度で成分をブレンドすることによって製造される。ブレンドまたは混合温度は、当業者によって容易に決定される。
(a)ポリエステル30〜65重量%;
(b)エチレンコポリマー強化剤7〜25重量%;
(c)範囲20〜50のショアD硬さを有するコポリエーテルエステルエラストマー5〜25重量%;
(d)任意選択的に、難燃剤;
(e)(d)が組成物に存在する場合、任意選択的に難燃剤相乗剤;
を含む溶融混合組成物を成形するステップを含み、
(a)の重量に対する(b)と(c)の合計重量の比が0.40〜0.85の範囲であり;
(c)の重量に対する(b)の重量の比が0.3〜2.5の範囲であり;
ASTM D5420に従って−40℃で測定される、物品のガードナー衝撃が、少なくとも4.2Jである。
本明細書に記載の組成物の実施例および比較例は、以下の材料を含み得る。別段の指定がない限り、実施例および比較例で使用される各材料の重量%は、組成物の重量に対する%である。表1は、実施例および比較例における各材料の重量%を示す。
ポリエステルA−E.I.DuPont de Nemours and Company,Wilmington,DEから入手可能なポリブチレンテレフタレート
ポリエステルB−E.I.DuPont de Nemours and Company,Wilmington,DEから入手可能なポリエチレンテレフタレート
ポリエステルC−E.I.DuPont de Nemours and Company,Wilmington,DEから入手可能なポリトリメチレンテレフタレート
強化剤−E.I.DuPont de Nemours and Company,Wilmington,DEから入手可能なエチレンn−ブチルアクリレートグリシジルメタクリレートコポリマー
PEEE−A−E.I.Du Pont de Nemours and Company,Wilmington,DEからHYTREL(登録商標)5556として入手可能な、融点203℃(ISO11357−1/−3)、メルトフローレート7g/10分(220℃,2.16kg)、公称デュロメーター硬さ55Dを有するコポリエーテルエステルエラストマー
PEEE−B−E.I.Du Pont de Nemours and Company,Wilmington,DEからHYTREL(登録商標)4556として入手可能な、融点193℃(ISO11357−1/−3)、メルトフローレート12g/10分(230℃,2.16kg)、公称デュロメーター硬さ45Dを有するコポリエーテルエステルエラストマー
PEEE−C−E.I.Du Pont de Nemours and Company,Wilmington,DEからHYTREL(登録商標)4056として入手可能な、融点150℃(ISO11357−1/−3)、メルトフローレート5.3g/10分(190℃,2.16kg)、公称デュロメーター硬さ40Dを有するコポリエーテルエステルエラストマー
PEEE−D−E.I.Du Pont de Nemours and Company,Wilmington,DEからHYTREL(登録商標)G3548Lとして入手可能な、融点156℃(ISO11357−1/−3)、メルトフローレート10g/10分(190℃,2.16kg)、公称デュロメーター硬さ35Dを有するコポリエーテルエステルエラストマー
PEEE−E−E.I.Du Pont de Nemours and Company,Wilmington,DEからHYTREL(登録商標)3078として入手可能な、融点170℃(ISO11357−1/−3)、メルトフローレート5g/10分(190℃,2.16kg)、公称デュロメーター硬さ30Dを有するコポリエーテルエステルエラストマー
PEEE−F−E.I.Du Pont de Nemours and Company,Wilmington,DEからHYTREL(登録商標)7246として入手可能な、融点218℃(ISO11357−1/−3)、メルトフローレート12.5g/10分(240℃,2.16kg)、公称デュロメーター硬さ72Dを有するコポリエーテルエステルエラストマー
難燃剤A(FR−A)−GBR66NCとしてGbr Yulu Industry Co.,Ltd.,中国から入手可能な臭素化ポリスチレン
難燃剤B(FR−B)−SR−T20000,臭素化エポキシ難燃剤
難燃剤相乗剤−PE FR80としてShenzhen Jiefu Corp.,日本から入手可能な三酸化アンチモン
カーボンブラックは、Cabot PE3324であり、Cabot Corp.,Boston,MAによって製造されている、ポリエチレン担体中のカーボンブラックである。
酸化防止剤は、Ciba Specialty Chemicals,Inc.,Tarrytown,NYから市販のIrganox(登録商標)1010である。
実施例および比較例で使用される上記の材料を互いに混合し、押出し成形温度270℃にてZSK−40二軸スクリュー押出機で溶融し、溶融混合組成物が得られ、次いでそれを押出機の出口に位置するダイを通して押出し、それによってストランドに成形され、次いでそれを冷却し、ペレットにする。
試験プレートのガードナー衝撃をASTM D5420に従って決定した。この方法を用いて測定される最大衝撃は36.3Jである。
この考察では、表1〜3の結果を評価し、本明細書に記載の組成物の実施例および比較例から作製された試験プレートのガードナー衝撃(J)を報告する。
Claims (5)
- (a)ポリエステル30〜65重量%;
(b)エチレンコポリマー強化剤7〜25重量%;
(c)範囲20〜50のショアD硬さを有するコポリエーテルエステルエラストマー5〜25重量%;
(d)任意選択的に、難燃剤;
(e)(d)が組成物に存在する場合、任意選択的に難燃剤相乗剤;
を含む組成物であって、
(a)の重量に対する(b)と(c)の合計重量の比が0.40〜0.85の範囲であり;
(c)の重量に対する(b)の重量の比が0.3〜2.5の範囲であり;
ASTM D5420に従って−40℃で測定される、成形された場合の前記組成物のガードナー衝撃が、少なくとも4.2Jである、組成物。 - 存在する場合に、前記難燃剤が、ハロゲン化ポリマー、ハロゲン化エポキシ難燃剤、およびこれらの混合物から選択される、請求項1に記載の組成物。
- (a)ポリエステル30〜65重量%;
(b)エチレンコポリマー強化剤7〜25重量%;
(c)範囲20〜50のショアD硬さを有するコポリエーテルエステルエラストマー5〜25重量%;
(d)任意選択的に、難燃剤;
(e)(d)が組成物に存在する場合、任意選択的に難燃剤相乗剤;
を含む、溶融混合組成物を成形するステップを含む、物品を製造する方法であって、
(a)の重量に対する(b)と(c)の合計重量の比が0.40〜0.85の範囲であり;
(c)の重量に対する(b)の重量の比が0.3〜2.5の範囲であり;
ASTM D5420に従って−40℃で測定される、前記物品のガードナー衝撃が、少なくとも4.2Jである、方法。 - 存在する場合に、前記難燃剤が、ハロゲン化ポリマー、ハロゲン化エポキシ難燃剤、およびこれらの混合物から選択される、請求項8に記載の方法。
- 請求項2に記載の組成物を含む、物品。
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