JPH0299553A - 塗装可能なエラストマー性組成物 - Google Patents

塗装可能なエラストマー性組成物

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JPH0299553A
JPH0299553A JP17432389A JP17432389A JPH0299553A JP H0299553 A JPH0299553 A JP H0299553A JP 17432389 A JP17432389 A JP 17432389A JP 17432389 A JP17432389 A JP 17432389A JP H0299553 A JPH0299553 A JP H0299553A
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JP
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poly
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glycol
ester
urethane
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JP17432389A
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Nan-I Liu
ナン―アイ・リウ
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General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04Polyurethanes
    • C08L75/06Polyurethanes from polyesters

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  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

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】 本発明は新規な熱可塑性でエラストマー性の成形用組成
物に係る。本発明の組成物は優れた物理的特性と塗装可
能性を示す。
発明の背景 コポリエーテルエステルはよく知られており、商業的成
功を収め続けている。たとえばイー・アイ・デュポン(
E、1. DuPont)のハイトレル(llytre
lR)樹脂およびジー・ニー・エフ社(GAP Cor
p。
ration)のガフレックス(GAFLIEXR)樹
脂などいくつかの販売元から入手可能であり、米国特許
第3.023,192号、第3,651,014号、第
3,763.109号、第3,766.146号、第3
,784,520号、第3. 801. 547号、第
4,156,774号、第4.264゜761号および
第4.355.155号に記載されている。これらの樹
脂は、軟質エラストマーから半剛性プラスチックまでの
範囲に亘って広範囲に使用できるため特に有用である。
これらの樹脂はそれ自体、および秀でた引裂き強さ、曲
げ寿命、耐熱性、強靭性などを始めとする全体的に良好
な物性のために、たくさんのいろいろな用途に広く育用
である。これらは、射出成形、ブロー成形、異型押出、
回転成形などを始めとする通常のプラスチック成形技術
によって各種の物品に成形することができる。これらの
特性のゆえに、これらの化合物は自動車産業に適してお
り、自動車用バンパーとして使用される。そのような用
途ではこれらの材料が塗装できることが望ましい。した
がって、これらのコポリエーテルエステル材料を、これ
らが望ましい物理的性質を維持しながらしかも容易に塗
装できるように改質できれば望ましいであろう。したが
って、これらのコポリエーテルエステル材料を、これら
がその望ましい物理的性質を維持しながらしかも容易に
塗装できるように変性することが望ましいであろう。
この度驚くべきことに、これらのポリマー性エラストマ
ーにポリ(エステル−ウレタン)エラストマーを添加す
ることによってそのようなエラストマーの塗装性をかな
り改良できることが発見された。
発明の概要 本発明に従って、優れた物理的性質をもつ塗装可能な熱
可塑性のエラストマー性組成物が提供される。この組成
物は、 (A)1種以上の熱可塑性でエラストマー性のコポリエ
ーテルエステルと、 (B)少なくとも1種のポリ(エステルウレタン)とか
らなる。
発明の詳細な説明 本発明で使用するのに適した熱可塑性のコポリエーテル
エステル(A)にはランダムフポリマとブロックコポリ
マーの両方が含まれる。一般に、これらは、通常のエス
テル化/重縮合プロセスによって、(a)1種以上のジ
オール、(b)1種以上のジカルボン酸、(c)1種以
上の長鎖のエーテルグリコール、および(d)1種以上
のカプロラクトンまたはポリカプロラクトンから製造さ
れる。
コポリエーテルエステルの製造に使用することができる
ジオール(a)には、飽和および不飽和で脂肪族および
環式脂肪族のジヒドロキシ化合物ならびに芳香族のジヒ
ドロキシ化合物がすべて包含される。これらのジオール
は低分子量のもの、すなわち約300以下の分子量を有
するものが好ましい。本明細書中で使用する場合、「ジ
オール」および「低分子ごジオール」という用語はこれ
らと均等のエステル形成性の誘導体も含めるものとする
。ただし、分子量に関する要件はジオールのみにあては
まり、その誘導体には及ばないものとする。エステル形
成性の誘導体の例としては、ジオールの酢酸エステル、
および、たとえばエチレングリコールの場合のエチレン
オキサイドまたは炭酸エチレンを挙げることができる。
飽和および不飽和で脂肪族および環式脂肪族の好ましい
ジオールは炭素原子を約2〜約19個資するものである
。これらのジオールの例としては、エチレングリコール
、プロパンジオール、ブタンジオール、ベンタンジオー
ル、2−メチルプロパンジオール、2,2−ジメチルプ
ロパンジオール、ヘキサンジオール、デカンジオール、
2−オクチルウンデカンジオール、1,2−21,3−
および1,4−ジヒドロキシシクロヘキサン、1,2.
1.3−および1,4−シクロヘキサンジメタツール、
ブチンジオール、ヘキセンジオールなどを挙げることが
できる。特に好ましいのは2〜C194−ブタンジオー
ルおよびこれとヘキサンジオールまたはブチンジオール
との混合物である。
熱可塑性のエラストマーの製造に使用するのに適した芳
香族ジオールは、一般に、炭素原子を約6〜約19個何
するものである。この芳香族ジヒドロキシ化合物の中に
は、レゾルシノール、ヒドロキノン、1,5−ジヒドロ
キシナフタレン、4゜4′ −ジヒドロキシジフェニル
、ビス(p−ヒドロキシフェニル)メタンおよび2,2
−ビス(p−ヒドロキシフェニル)プロパンが包含され
る。
特に好ましいジオールは、飽和の脂肪族ジオール、その
混合物、および飽和のジオール(1種以上)と不飽和の
ジオール(1挿具l:、)との混合物であり、各ジオー
ルが炭素原子を2〜約8個含有するものである。1種よ
り多くのジオールを使用する場合、全ジオールな瓜を3
λ準にして少なくとも約60モル%が同一のジオールで
あるのが好ましく、少なくとも80モル%が同一のジオ
ールであると最も好ましい。上で述べたように、好まし
い熱可塑性エラストマーは、1,4−ブタンジオルが主
要な二で存在するものである。
コポリエーテルエステルの製造に使用するのに適したジ
カルボン酸(b)には脂肪族、環式脂肪族および/また
は芳香族のジカルボン酸が包含される。これらの酸は低
分子量のもの、すなわち約350未満の分子量を有する
ものが好ましいが、これより高分子量のジカルボン酸、
特にダイマー酸も使用できる。本明細書中で使用する「
ジカルボン酸」という用語は、ポリエステルポリマーを
形成するグリコールおよびジオールとの反応でジカルボ
ン酸とほとんど同様に機能する、官能性のカルボキシル
基を2個有するジカルボン酸の均等物を包含するものと
する。これらの均等物にはエステルおよびエステル形成
性誘導体、たとえば酸ハロゲン化物および酸無水物など
が包含される。
さらに、これらのジカルボン酸は、本発明の実施の際に
ポリマーの形成とその使用に実質的に干渉しない置換基
(1個以上)またはその組合せを含有していてもよい。
本明細書中で脂肪族ジカルボン酸という用語を使用する
場合、これは、各々が飽和の炭素原子に結合している2
個のカルボキシル基を有するカルボン酸を指すものとす
る。このカルボキシル基が結合している炭素原子が飽和
であってしかも環の中にあればその酸は環式脂肪族であ
る。
本明細書中で芳香族ジカルボン酸という用語を使用する
場合、これは、各々が孤立または縮合されたベンゼン環
系中の炭素原子に結合している2個のカルボキシル基を
をするジカルボン酸である。
両方のカルボキシル基が同一の芳香環に結合している必
要はなく、1個より多くの環が存在する場合、それらの
環は脂肪族または芳香族の二価の基または一〇−や−3
O2−などのような二価の基によって結合することがで
きる。
使用することができる代表的な脂肪族および環式脂肪族
の酸は、セバシン酸、1.2−シクロヘキサンジカルボ
ン酸、1,3〜シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−
シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、グルタル酸
、コハク酸、シュウ酸、アゼライン酸、ジエチルマロン
酸、アリルマロン酸、ダイマー酸、4−シクロヘキセン
−2〜C192−ジカルボン酸、2−エチルスペリン酸
、テトラメチルコハク酸、シクロペンタンジカルボン酸
、デカヒドロ−1,5−ナフタレンジカルボン酸、4.
4′ −ビシクロへキシルジカルボン酸、デカヒドロ−
2,6−ナフタレンジカルボン酸、4゜4−メチレンビ
ス−(シクロヘキサンカルボン酸)、3,4−フランジ
カルボン酸、および1,1−シクロブタンジカルボン酸
である。好ましい脂肪族の酸はシクロヘキサンジカルボ
ン酸、セバシン酸、ダイマー酸、グルタル酸、アゼライ
ン酸およびアジピン酸である。
使用することができる代表的な芳香族のジカルボン酸と
しては、テレフタル酸、フタル酸およびイソフタル酸、
ビ安息香酸、2個のベンゼン核を有する置換ジカルボキ
シ化合物、たとえばビス(p−カルボキシフェニル)メ
タン、オキシビス(安息香酸)、エチレン−1,2−ビ
ス= (pオキシ安息香酸)、1.5−ナフタレンジカ
ルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,7−
ナフタレンジカルボン酸、フェナントレンジカルボン酸
、アントラセンジカルボン酸、4.4’−スルホニルジ
安息香酸、ならびにこれらのハロ、01〜C12アルキ
ル、アルコキンおよびアリール環置換誘導体がある。p
−(ヒドロキシエトキシ)安息香酸などのようなヒドロ
キシ酸も、芳香族のジカルボン酸が同時に存在すれば使
用することができる。
コポリエーテルエステルの製造に好ましいジカルボン酸
は、芳香族のジカルボン酸、それらの混合物、および1
種以上の芳香族ジカルボン酸と脂肪族および/または環
式脂肪族のジカルボン酸との混合物であり、芳香族のジ
カルボン酸が最も好ましい。芳香族の酸の中では炭素原
子8〜16個のものが好ましく、特にベンゼンジカルボ
ン酸、すなわちテレフタル酸およびイソフタル酸ならび
にこれらのジメチル誘導体が好ましい。特に好ましいの
はテレフタル酸ジメチルである。
最後に、ジカルボン酸の混合物を使用する場合、ジカル
ボン酸(b)の100モル%を基準にして少なくとも約
60モル%、好ましくは少なくとも約80モル%が同一
のジカルボン酸またはそのエステル誘導体であるのが好
ましい。上で述べたように、好ましいコポリエーテルエ
ステルは、ジメチルテレフタレートが主要なジカルボン
酸であるものである。
熱可塑性エラストマーの製造に使用することができる適
切な長鎖のエーテルグリコール(C)は、約400〜1
2,000の分子量を有するポリ(オキシアルキレン)
グリコールおよびコポリ(オキシアルキレン)グリコー
ルが好ましい。好ましいポリ(オキシアルキレン)単位
は、分子量が約900〜約4,000で炭素−酸素比が
側鎖を除いて約1.8から約4,3までの長鎖のエテル
グリコールから誘導される。
適したポリ(オキシアルキレン)グリコールの代表例は
、ポリ(エチレンエーテル)グリコール、ポリ(プロピ
レンエーテル)グリコール、ポリ(テトラメチレンエー
テル)グリコール、エチレンオキサイドとプロピレンオ
キサイドとのランダムコポリマーまたはブロックコポリ
マー、たとえばエチレンオキサイドで末端がキャッピン
グされたポリ(プロピレンエーテル)グリコールおよび
主としてポリ(エチレンエーテル)骨格からなるコポリ
(プロピレンエーテル−エチレンエーテル)グリコール
、ならびにテトラヒドロフランと少量のエチレンオキサ
イド、プロピレンオキサイドまたはメチルテトラヒドロ
フランなどの第二の七ツマ−(炭素−酸素比が約4.3
を越えないような量で使用する)とのランダムコポリマ
ーまたはブロックコポリマーである。ホルムアルデヒド
を2〜C194−ブタンジオールや15−ベンタンジオ
ールなどのようなジオールと反応させて製造されるポリ
ホルマールグリコールも有用である。特に好ましいポリ
(オキシアルキレン)グリコールは、ポリ(プロピレン
エーテル)グリコール、ポリ(テトラメチレンエーテル
)グリコールおよび主としてポリ(エチレンエーテル)
骨格からなるコポリ(プロピレンエーテル−エチレンエ
ーテル)グリコールである。
場合によって、これらのコポリエーテルエステルは、1
種以上のカプロラクトン類またはポリカプロラクトンが
導入されていてもよい。
本発明で使用するのに適したカプロラクトン(d)は、
たとえばユニオン・カーバイド7t(Union Ca
rbide Corporation)やアルドリッチ
争ケミカルズ(Aldrich Chemicals)
から広く市販されている。ε−カプロラクトンが特に好
ましいが、ε−カプロラクトンがそのα、β、γ、δま
たは8位でメチル基やエチル基などのような低級アルキ
ル基で置換されている置換カプロラクトンを使用するこ
とも可能である。さらに、ホモポリマーおよびカプロラ
クトンと1種以上の成分とのコポリマーならびにヒドロ
キシで末端が停止したポリカプロラクトンなどを始めと
するポリカプロラクトンを、本発明の新規なコポリエー
テルエステル中のブロック単位として使用することが可
能である。
適切なポリカプロラクトンとその製造方法は、たとえば
米国特許第3,761,511号、第3767.627
号および第3,806,495号に記載されている。
一般に、適切なコポリエーテルエステルエラストマ=(
A)は、コポリエーテルエステル中の(c)長鎖のエー
テルグリコール成分の重ご割合(%)または(C)長鎖
エーテルグリコール成分と(d)カプロラクトン成分と
の合計重量割合(%)が約5〜約70重量%であるもの
である。
好ましい組成物は、(C>または(c)+ (d)の重
量割合が約10〜約50重量%であるものである。(C
)長鎖のエーテルグリコールと(d)カプロラクトンと
が両ノjとも存在する場合、各々はコポリエーテルエス
テルの約2〜約507UH1%であり、約5〜約30重
量%であるのが好ましい。
上に記載したように、本発明で使用するコポリエーテル
エステルは、ポリエステルの製造における従来のエステ
ル化/縮合反応によって製造できる。実施できるプロセ
スの例は、たとえば米国特許第3,023,192号、
第3. 763. 109号、第3,651,014号
、第3,663゜653号および第3.801,547
号に記載されている。さらに、これらの組成物は、上記
のようなプロセスやその他公知のプロセスで、ランダム
コポリマー、ブロックコポリマー、またはランダム単位
とブロック単位が両方とも存在する混成体とすることが
できる。たとえば、最終のコポリエーテルエステルの重
合前に、」二部のモノマー/反応体を任意に2FTi以
上使用してあらかじめ反応させておくことが可能である
。あるいは、二部からなる合成を使用してもよい。すな
わち、2種の異なるジオールおよび/またはジカルボン
酸をそれぞれ別の反応容器であらかじめ反応させて2種
の低分子量のプレポリマーを形成し、次いでこのプレポ
リマーを長鎖のエーテルグリコールと一緒にして最終の
トリブロックコポリエーテルエステルを形成する。
−1−記の熱可塑性エラストマー(A)は、本発明の教
示に従って、これに変性量の少なくとも1種のポリ(エ
ステル−ウレタン)エラストマーを7昆合することによ
って変性されて、塗装可能となる。
この熱可塑性のポリ(エステル−ウレタン)は、ポリエ
ステルと芳香族または脂肪族のインシアネートとの反応
の生成物である。
ポリ(エステル−ウレタン)の量に関して使用する「変
性量」という用語は、本発明のコポリエーテルエステル
組成物を、得られる組成物の望ましい物理的性質には実
質的な影響を与えることなくその組成物の塗装性になん
らかの改良をもたらすような程度にまで変性するのに役
立つほのポリ(エステル−ウレタン)を指す。
一般に、任意の量のポリ(エステル−ウレタン)が上記
のようにコポリエーテルエステルm酸物を好ましく変性
するのに役立つが、そのような組成物が少なくとも1種
のポリ(エステル−ウレタン)をコポリエーテルエステ
ルの全重量を基準にして約5〜約95重量%で含灯して
いるのが好ましく、その組成物中に少なくとも1種のポ
リ(エステル−ウレタン)が約10〜約30重量%存在
するのが最も好ましい。
本発明で好ましく使用される熱可塑性のポリ(エステル
−ウレタン)は、主要なポリエステルウレタン形成材料
として、 (1)炭素原子を2〜10個何しておりその末端の炭素
原子上にヒドロキシル基を6する飽和脂肪族グリコール
と、式HOOC−R−COOH(ただし、Rは炭素原子
を2〜8個含有するアルキレン基である)のジカルボン
酸およびその無水物より成る群の中から選択された物質
との本質的に線状でありヒドロキシルで末端が停止した
ポリエステルであって、平均分子量が600〜1,20
0で酸価が10未満のポリエステル1モル、ならびに (2)各フェニル核上に1個のイソシアネート基を有す
るジフェニルジイソシアネート約1.1〜3.1モル を含む混合物を、炭素原子を2〜10個含有しその末端
の炭素原子■−にヒドロキシル基を有する飽和脂肪族の
遊離グリコール約0. 1〜2.1モルの存在下で加熱
することによって得られる反応生成物である。
好ましいポリ(エステル−ウレタン)は、(1)分子量
が約700〜1,100で酸価が5未満の本質的に線状
でありヒドロキシルで末端か停止したポリ(テトラメチ
レンアジペート)1モル、 (2)式HO(CH,、)、OH[ただし、Xは4から
8までの数]の遊離のグリコール約0.6〜約1.1モ
ル(ただし、前記ポリエステルとこの遊離のグリコール
の合計ヒドロキシル価は約400〜250°である)、
ならびに (3)各フェニル核上に1つのイソシアネート基を有す
るジフェニルジイソシアネート1.6〜2゜1モル の反応生成物である。この場合、前記ポリエステルと前
記遊離グリコールの合計モル量は前記ジイソシアネート
のモル量とほぼ等しく、そのため、前記反応生成物中に
はイソシアネート4λおよびヒドロキシル基より成る群
の未反応残基がほとんど存在しない。ポリ(エステル−
ウレタン)を製造するのに使用できる基本的なポリエス
テルには、アジピン酸、コハク酸、ピメリン酸、スペリ
ン酸、アゼライン酸、セバシン酸などまたはこれらの無
水物などのようなジカルボン酸のエステル化によって製
造されるポリエステルが包含される。好ましい酸は式H
OOC−R−COOH(ただし、Rは炭素原子を2〜8
個含有するアルキレン基である)のジカルボン酸である
。さらに好ましいものは、式HOOC(CH2) xC
OOH(ただし、Xは2から8までの数)で表わされる
ものである。
アジピン酸が好ましい。
グリコールは、1,4−ブタンジオール、2〜C196
−へキサメチレンジオール、1,8−オクタメチレンジ
オールなどのように炭素原子を4〜10個含有する直鎖
のグリコールとすべきである。
股に、このグリコールは式HO(CH2)xOH(ただ
し、Xは4から8までの数)のものが好ましい。好まし
いグリコールは1,4−ブタンジオールである。
ジフェニルジイソシアネートとの反応以前には、Mf&
のグリコールはポリエステル中に約0.1〜2.1モル
の足で存在する。この遊離のグリコールはポリエステル
をジフェニルジイソシアネートと反応させる前にポリエ
ステルと混合するのが好ましい。ポリエステル中に残留
グリコールが存在していれば、それを遊離のグリコール
の一部として利用できる。
ポリエステルと遊離のグリコールの混合物と反応させる
のに使用する特定のジイソシアネートの例としては、ジ
フェニルメタンジイソシアネート、ジフェニルメタン−
p、  p’  −ジイソシアネ−1・、ジクロロジフ
ェニルメタンジイソシアネート、ビベンジルジイソシア
ネート、ジフェニルエーテルジイソシアネートなどがあ
る。好ましいジフェニルジイソシアネートはジフェニル
メタン−p。
p′ −ジイソシアネートである。
本発明で使用するのに適した熱可塑性のポリ(エステル
−ウレタン)エラストマーは米国特許第2. 871,
218号に記載されている。本発明の組成物は、場合に
よって、酸化安定剤、熱安定剤、紫外線安定剤、および
充填材、ならびにたとえば(モノアルケニルアレーン−
共役ジエンコポリマーなどのような衝撃改質剤、ならび
にポリ(ブチレンテレフタレート)やポリ(エチレンテ
レフタレート)を始めとするポリマー樹脂、芳香族ポリ
カーボネートなどのように広く知られており使用されて
いる添加剤をさらに合釘していてもよい。上記のような
添加剤はすべて業界でよく知られている。
使用するポリエステル樹脂には、通常、ジオールとジカ
ルボン酸またはその反応性誘導体との線状で飽和の縮合
生成物が包含される。これらは芳香族のジカルボン酸と
脂肪族のジオールとの縮合生成物からなるのが好ましい
。ポリ(1,4−ジメチルシクロヘキサンジカルボキシ
レート、たとえばテレフタレート)などのようなポリエ
ステルを使用することも可能であると理解されたい。1
主しい組成物中には、フタレート類に加えて少量の他の
芳香族ジカルボン酸または脂肪族ジカルボン酸も存在す
ることができる。ジオール成分も、好ましい態様におい
て少量の環式脂肪族ジオールを加えることによって、同
様に変化させることができる。いずれにしても、好まし
いポリエステルはフィルムや繊維の形成材料としてよく
知られており、ウィンフィールド(νhln「1eld
)の米国特許第2,465,319号およびペンポリ−
(Panglily)の米国特許第3,047,539
号その他に概略が記載されている方法によって製造でき
る。
好ましいポリエステルは、ポリ(アルキレンテレフタレ
ート、イソフタレートまたは混合イソフタレート−テレ
フタレート、たとえば30モル%までのイソフタレート
)からなり、そのアルキレン基は炭素原子を2〜10個
含有しており、たとえばポリ(エチレンテレフタレート
)またはポリ(1,4−ブチレンテレフタレート)であ
る。
本発明で衝撃改質剤として使用するのに適したポリカー
ボネートは業界で知られているいずれかのものである。
特に好ましいポリカーボネートは高分子量の熱可塑性の
芳香族ポリマーであり、ホモポリカーボネート、コポリ
カーボネートおよびコポリエステルカーボネートならび
にこれらの混合物がある。これらは、平均分子量が約8
,000〜200,000以上、好ましくは約20.0
00〜80,000であり、I、 V、が25℃のメチ
レンクロライド中で測定して0130〜2〜C190 
dl/ gである。ひとつの態様では、このポリカーボ
ネートは二価フェノールとカーボネート前駆体とから誘
導される。
ポリカーボネートを製造するのに適した二価フェノール
には、たとえば2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル
)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、
2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)
プロパン、4.4−ビス(4−ヒドロキシフェニル)へ
ブタン、2゜2− (3,5,3’ 、  5’  −
テトラクロロ−4゜4′−ジヒドロキシフェニル)プロ
パン、2.2(3,5,3’ 、5’  −テトラブロ
モ−4゜4′ −ジヒドロキシフェニル)プロパン、お
よび(3,3’−ジクロロ−4,4′  −ジヒドロキ
シフェニル)メタンがある。
上記ポリカーボネートの製造に使用するのに同様に適し
たその他の二価フェノールが米国特許第2.999,8
35号、第3.038,365号、第3,334,15
4号および第4,131,575号に開示されている。
もちろん、本発明のブレンドの製造の際に使用するのに
ホモポリマーよりカーボネートコポリマーまたはインタ
ーポリマーの方が望まれる場合には、2種以上の異なる
二価フェノール、あるいは二価フェノールとグリコール
、またはヒドロキシもしくは酸で末端が停止したポリエ
ステル、または二塩基酸とのコポリマーを使用すること
が可能である。上記の材料の任意のブレンドも芳香族ポ
リカーボネートを製造するのに使用することができる。
さらに、米国特許節4,001,184号に記載されて
いるような分枝ポリカーボネートも本発明の実施の際に
使用することができ、同様に線状のポリカーボネートと
分枝ポリカーボネートのブレンドも使用できる。
使用されるカーボネート前駆体は、ハロゲン化カルボニ
ル、炭酸エステルまたはハロホルメートのいずれかとす
ることができ、当業者にはよく知られている。
また、ポリカーボネートは、クライン(C1ayt。
n B、 Qulnn)の米国特許節4,430.48
4号およびミラー(Kenneth Miller)の
米国特許節4゜465.820号ならびにそこに引用さ
れている文献に記載されているようなコポリエステルカ
ーボネートでもよい。
本発明のブレンドにおけるポリカーボネートは、公知の
プロセスによって、たとえば、上で引用した文献および
米国特許節4,018,750号と第4,123.43
6号に記載されている方法に従って二価フェノールを炭
酸ジフェニルやホスゲンなどのようなカーボネート前駆
体と反応させたり、米国特許節3,153,008号に
開示されているようなエステル交換プロセスによったり
、あるいはその他当業者に公知のプロセスによって製造
することができる。芳香族ポリカーボネートは、通常、
分子量調節剤、酸受容体および触媒を使用して製造され
る。使用することができる分子量調節剤としてはフェノ
ール、シクロヘキサノール、メタノール、アルキル化フ
ェノール(オクチルフェノール、p−tert−ブチル
フェノールなど)などがある。
酸受容体は有機あるいは無機のどちらの酸受容体でもよ
い。適切なa機の酸受容体は第三級アミンである。無機
の酸受容体は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の
水酸化物、炭酸塩、重炭酸塩またはリン酸塩のいずれで
もよい。
使用することができる触媒は、通常モノマーとホスゲン
との重合を助けるものである。
また、多官能性の芳香族化合物をモノマーおよびカーボ
ネート前駆体と反応させて熱可塑性のランダムに分枝し
たポリカーボネートとして生成された分枝ポリカーボネ
ートも包含される。多官能性の芳香族化合物はカルボキ
シル、カルボン酸無水物、ハロホルミルまたはこれらの
混合物の官能基を少なくとも3個含存している。
本発明の組成物中に衝撃改質剤として使用するのに適し
たモノアルケニルアレーン−共役ジエンコポリマーは、
ABAタイプのブロックコポリマーおよびコアーシェル
タイブのコポリマーの中から選択される。さらに、「モ
ノアルケニルアレーン−共役ジエン」コポリマーは、モ
ノアルケニルアレーンモノマーと共役ジエンモノマーと
の両者が各々コポリマーの全モノマー含量を基準にして
少なくとも約10モル%の量で存在する限り、付加的な
コモノマーを含有するコポリマーをも含めていうものと
する。
上に述べたように、適したブロックコポリマーは、少な
くとも2個のモノアルケニルアレーンポリマー末端ブロ
ックAと、少なくとも1個の水素化されているか、部分
的に水素化されているかまたは水素化されていない共役
ジエンポリマー中央ブロックBとからなっており、この
ブロックコポリマーはモノアルケニルアレーンポリマー
ブロック含量が8〜55重量%であり、各ポリマーブロ
ックAは平均分子口が約5.000〜約125゜000
であり、各ポリマーブロックBは平均分子量が約io、
ooo〜約300.000である。
これらのブロックコポリマーはさまざまな幾何学構造を
とることができ、各コポリマーが上で定義したように少
なくとも2個のポリマー末端ブロックAと少なくとも1
個のポリマー中央ブロックBを有している限り線状、ラ
ジアルまたは分枝状でよい。ポリマーの特定の構造は、
業界でよく知られているようにその重合法によって決ま
る。
ブロックコポリマーのいろいろな製造法が業界でよく知
られている。たとえば、このようなポリマーは、所望で
あればその水素化法を含めて、米国特許第3,149.
182号、第3,595゜947号、第3,694,5
23号、第3,287.333号、第3,321.63
5号および第3.842,029号に開示されている。
そのようなプロセスでは、ブロックポリマーの製造用と
して特にリチウムをベースとする触媒、とりわけアルキ
ルリチウムが好ましく使用される。
典型的なブロックコポリマーの例としては、ポリスチレ
ンーポリブタジエンーポリスチレン(SBS)、ポリス
チレン−ポリイソプレン−ポリスチレン(SIS)、ポ
リ(α−メチルスチレン)−ポリブタジェン−ポリ(α
−メチルスチレン)、およびポリ(α−メチルスチレン
)−ポリイソプレン−ポリ(α−メチルスチレン)を挙
げることができる。
各ブロックがこれらのブロックを特徴付ける少なくとも
1種類のモノマーから主としてなっており、かつAブロ
フクがそれぞれモノアルケニルアレーンから主としてな
っていてしかもBブロックがそれぞれジエンから主とし
てなっている限りにおいて、ブロックAとブロックBは
ともにホモポリマーブロックでもランダムコポリマーブ
ロックでもよいものと理解されたい。「モノアルケニル
アレーン」という用語は、特にスチレンならびにその類
似体および同族体、たとえばα−メチルスチレンおよび
環が置換されているスチレン、特に環がメチル化されて
いるスチレンを含めていうものとする。好ましいモノア
ルケニルアレーンはスチレンとα−メチルスチレンであ
り、スチレンが特に好ましい。Bブロックはブタジェン
またはイソプレンのホモポリマーおよびこれら2種のジ
エンの1種とモノアルケニルアレーンとのコポリマー(
ただし、この場合このBブロックは主として共役ジエン
単位からなるものとする)からなることができる。使用
するモノマーがブタジェンである場合、このブタジェン
ポリマーブロック中の縮合したブタジェン単位の約35
〜約55モル%が1.2−配置を有するのが好ましい。
したがって、水素化されているかまたは部分的に水素化
されているブロックコポリマーが所望である場合、その
コポリマーはエチレンとブテン−1の規則的なコポリマ
ーブロック(E B)であるかまたはそれに類似するセ
グメントであるかまたはそのようなセグメントを有して
いる。使用する共役ジエンがイソプレンである場合、得
られる水素化生成物はエチレンとプロピレンの規則的な
コポリマーブロック(E P)であるかまたはそれに類
似(ている。
ブロックコポリマーの水素化が望ましい場合、アルキル
アルミニウム化合物とニッケルまたはコバルトのカルボ
ン酸塩またはアルコキシドとの反応生成物からなる触媒
を使用して、好ましくは脂肪族の二重結合の少なくとも
80%を実質的に完全に水素化しなからアルケニルアレ
ーン芳香族の二重結合はせいぜい約25%までしか水素
化しないような条件下で実施することができ、それが好
ましい。好ましい水素化されたブロックコポリマーは、
脂肪族二重結合の少なくとも99%が水素化されており
、一方芳香族二重結合の5%未満が水素化されているも
のである。
個々のブロックの平均分子量は一定の範囲内で変化する
ことができる。はとんどの場合、モノアルケニルアレー
ンブロックは数平均分子量が5゜000〜125,00
0の程度、好ましくは7゜000〜60.000であり
、−力水素化の前または後の共役ジエンブロックは平均
分子量が10゜000〜300.000の程度、好まし
くは30゜000〜150,000である。このブロッ
クコポリマーの全体の平均分子量は通常25,000〜
約350,000の程度、好ましくは約35゜000〜
約300.000である。
モノアルケニルアレー・ンブロックの割合はブロックコ
ポリマーの約8〜55重口%とすべきであり、約10〜
30重量%が好ましい。
モノアルケニルアレーン−共役ジエンコポリマーの第二
の群はコアーシェルタイブのものである。
一般に、これらの特徴は、主として共役ジエンのゴム状
コアと、その上にグラフト重合されている、モノアルケ
ニルアレーンモノマー単独かまたは好ましくはこれとそ
の他のビニルモノマーとの組合せから誘導された1個以
上のシェルとを有することである。
さらに特定的にいうと、このコア−シェルコポリマーの
第一の相すなわちコア相は、1種以上の共役ジエンのみ
を重合した共役ジエン単位からなるか、またはそのよう
な単位とビニルモノマーまたはビニルモノマー混合物の
単位の共重合からなる。このコポリマーのコアは共役ジ
エンを少なくとも約50重量%含むべきである。本発明
で使用するのに好ましいグラフト化されたコア−シェル
コポリマーは、約150,000〜約500,000の
分子量をaするポリブタジェンホモポリマ、または約1
0〜50重量%のスチレンと約90〜50重量%のブタ
ジェンとからなるスチレンブタジェンコポリマーのコア
を含む。また、このコア相は、以下により詳細に述べる
ような架橋性モノマーを含んでいてもよい。
このコポリマーの最終相すなわちシェル相は、モノアル
ケニルアレーンのみを重合した単位、またはこれと1挿
具」この他のビニルモノマーとを共重合した単位からな
る。ただし、このグラフト成分の少なくとも10モル9
6はモノアルケニルアレーンモノマーから誘導される。
場合により、このコア−シェルコポリマーは、さらに、
架橋されているかまたは架橋されてない1個以上の中間
層を含んでいてもよい。この中間層はコアにグラフトさ
れており、この中間層の上に最終相がグラフトされる。
この中間層は1種以上の重合したビニルモノマーからな
る。
すでに述べたように、このコア−シェルコポリマーの個
々の段階は各々、個々の層の単位を架橋させるばかりで
なくシェルをコアにグラフト結合させる役目も果たし得
る架橋性のモノマーを含aしていてもよい。コア−シェ
ルコポリマーの製造に使用する架橋剤としては、反応の
それぞれの段階でモノマーと滑らかに共重合するものを
選択すべきである。代表的な架橋剤としては、ジビニル
ベンゼン、トリビニルベンゼン、ジビニルトルエンなど
のような芳香族の多官能性のビニル化合物、モノエチレ
ングリコール、ジエチレングリコールおよびトリエチレ
ングリコール、1,3−ブタンジオールおよびグリセリ
ンに代表されるポリオールのジメタクリレートおよびト
リメタクリレートならびにジアクリレートおよびトリア
クリレート、アクリル酸アリル、メタクリル酸アリルな
どのような不飽和脂肪族カルボン酸のアリルエステル、
ならびに、フタル酸ジアリル、セバシン酸ジアリル、ト
リアリルトリアジンなどのようなジアリル化合物および
トリアリル化合物があるがこれらに限られることはない
一般に、架橋剤の使用量は反応の各段階のモノマー仕込
み量を基準にして約0.01〜3,0重量%であるが、
最終的なグラフトコポリマー中の架橋剤の全量は3.0
ITrKf1%未満であるのが好ましい。
本発明で使用するのに適したコア−シェルコポリマーは
、通常、約50〜約90重量%のコアと、約10〜50
fflQ%のグラフトまたはシェル相とからなる。この
グラフトコポリマー中に中間層が存在する場合、シェル
と中間層は各々このコポリマーの約5〜約25重量%で
ある。
本発明で使用するコアーシェルグラフトコポリマーは、
通常の乳化重合法、または別法としてグラフト重合法に
よって製造される。
適切なコアーシェルグラフトコポリマーの個々の例とそ
の製造は、たとえば米国特許第4,180.494号お
よび第4,292.233号に開示されている。本発明
で使用する市販のグラフト化コア−シェルコポリマーと
しては、ローム・アンド・ハース・ケミカル社(Roh
m and l1aas Chcmteal Comp
any)のKM653およびKM611がある。
コポリエステル用として業界で知られている酸化安定剤
および/または熱安定剤の多くのものを本発明の実施の
際に使用できる。これらは重合中、または重合後の溶融
段階で配合できる。この種の好ましい安定剤としては、
フェノール類およびその誘導体、ヒドロキシル基とアミ
ン基を両方とも含有する化合物、ヒドロキシアジン、オ
キシム、ポリマー性フェノール系エステル、ならびに金
属がその低い方の原子価状態にある多価の金属の塩があ
る。これらの安定剤のいくつかの特定例は米国特許節4
,555,688号に記載されている。
紫外線安定剤としては、ベンゾフェノン誘導体、ベンゾ
トリアゾール誘導体およびシアノアクリレート類がある
がこれらに限られるわけではない。
充填材には、カーボンブラック、シリカゲル、アルミナ
、粘土、タルクおよびチョツプドガラスファイバーまた
はガラス粒子があるがこれらに限定されることはない。
これらの充填材は約50重量%まで、好ましくは約30
重量%までの量で配合できる。
本発明の組成物は、ポリマーブレンドまたは混合物の製
造用としてよく知られている技術のいずれかによって製
造できる。押出混和法が好ましい。
この混和に適した装置としては、単軸式エクストルーダ
ー、二軸式エクストルーダー、内部ミキサーたとえばバ
ンバリーミキサ−1加熱ゴムミル(電気式または油浴式
加熱)、またはファレル(Farrel 1)連続式ミ
キサーがある。成形直前に混和するためには射出成形用
装置も使用することができるが、成形前に均一な混和が
達成されるように充分な時間攪拌を与えるべく注意しな
ければならない。
あるいは、別法として、成分をトライブレンドした後に
押出または射出成形してもよい。
好ましい具体例の説明 本発明をさらに明らかに例示するために以下に実施例を
挙げる。これらの実施例は本発明の例示であって、本発
明はこれらの実施例に限定されることはない。実施例中
、特に断わらないかぎり、部およびパーセントはすべて
重量基準である。
組成物はすべて、プロデックス(Prodcx)単軸式
エクストルーダー内で熱可塑性のエラストマーを熱可塑
性のポリエステルと溶融ブレンドして製造した。
これらの組成物の物理的性質は以下のASTM法に従っ
て決定した。
ノツチ付きアイゾツト    D256曲げ弾性率  
       D790引張強さ          
D638引張伸び          D638塗装試
験は以下のようにして実施した。
6’ X8’の塗装したポリエーテルエステルパネルを
100丁(±2″F)の水槽に4時間浸漬した。(水槽
にはこの手順の遂行中常に一定に通気した。)4時間後
パネルを水槽から取出し、すぐに−201:のフリーザ
ーの中に入れた。4時間後パネルをフリーザーから取出
し、パネルに塗装を通って下の母材まで達するようにr
XJの文字を描いた。その直後パネルを適切なラック上
に載せ、刻まれた線に向かって水蒸気を最低30秒間吹
付けて塗料フィルムを剥ぎ取ろうとした。水蒸気は米国
ミシガン州デトロイトのアトミックψスチーム社(At
omic Steam Coll1pany)製のモデ
ル60水蒸気発生機を使用して発生させた。これは鉄製
のバイブノズルを使用する。水蒸気はポンプを使って9
5ps i±5ps iの圧力で60ガロン/時の速度
で送り、入熱量はおよそ250,0OOBTU/時であ
った。
これらの実施例で使用した塗料は米国インデイアナ州エ
バンスビル(Evansville)のレッド・スポッ
ト・ペイント社(Red 5pot Pa1nt Co
mpany)製の二成分系のウレタンベースのレッドス
ポット(Red 5pot) 206という塗料であっ
た。
実施例1(実施例2は比較対照)はコポリエーテルエス
テル樹脂と熱可塑性のポリ(エステル−ウレタン)樹脂
およびポリ(1,4−ブチレンテレフタレート)との相
溶性を示している。
表Iに、実施例1と2の各々の組成を示す。また、各実
施例で作成した試験片の物理的性質も合わせて示す。(
割合はすべて重量部である。)表■は、実施例3〜8の
組成を示す(実施例3は比較対照)。
実施例1と2で使用したコポリエーテルエステル(P 
E E)は弾性率が25,000であった。
実施例1で使用した熱可塑性のポリ(エステル−ウレタ
ン)(TPU)はビー・エフ中グツドリッチ(B、F、
 Goodrlch)製のニスタン(Estane) 
58271であった。実施例1と2で使用した安定剤は
イルガノックス(Inganox)  1010という
ヒンダートフェノール系安定剤であった[テトラキスメ
チレン(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシヒド
ロシンナメート)]。実施例3〜5で使用した安定剤は
イルガノックス(Inganox)  1010とホス
フェート安定剤との40重量%−60重量%混合物であ
った。すべての実施例でNBは破壊しなかったことを示
す。また、PBTはポリ(1,4−ブチレンテレフタレ
ート)である。
表   1 上に示した物理的性質から分かるように、コポリエーテ
ルエステルと熱可塑性のポリ(エステル−ウレタン)と
の組合せは非常に相溶性がよく、実際この組合せはいく
つかの物理的試験で優れた性質を示している。
最後に、実施例1〜8のテストサンプルを上記の塗装性
試験にもかけた。実施例1と4〜8の試験片は良好な塗
料接着性を示したが、実施例2と3の試験片は塗料接着
性が良くなかった。
明らかに、上記の教示に鑑みて本発明の他の修正と変形
が可能である。したがって、上記の特定実施例において
、特許請求の範囲に定義した本発明の充分に意図された
広い範囲内で変更をなし得るものと考えられたい。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)(A)少なくとも1種以上のコポリエーテルエス
    テルエラストマー、および (B)少なくとも1種のポリ(エステル−ウレタン) を含む熱可塑性成形用組成物。 (2)少なくとも1種以上のコポリエーテルエステルエ
    ラストマーが、 (a)1種以上のジオール、 (b)1種以上のジカルボン酸またはそのエステル誘導
    体、 (c)約400〜約12,000の分子量を有する1種
    以上の長鎖エーテルグリコール、(d)場合により、1
    種以上のカプロラクトンから誘導されており、長鎖のエ
    ーテルグリコール、および存在する場合にはカプロラク
    トンがコポリエーテルエステルの約5〜約70重量%を
    なす、請求項1記載の組成物。 (3)前記ポリ(エステル−ウレタン)が、(a)ポリ
    エステルと(b)芳香族イソシアネートまたは脂肪族イ
    ソシアネートとの反応生成物である、請求項1記載の組
    成物。 (4)ポリ(エステル−ウレタン)が、ポリエステルと
    脂肪族イソシアネートとの反応生成物である、請求項3
    記載の組成物。 (5)ポリ(エステル−ウレタン)が、ポリエステルと
    芳香族イソシアネートとの反応生成物である、請求項3
    記載の組成物。 (6)前記熱可塑性ポリ(エステル−ウレタン)が、(
    1)炭素原子を2〜10個有しておりその末端の炭素原
    子上にヒドロキシル基を有している飽和脂肪族グリコー
    ルと、式HOOC−R−COOH(式中、Rは炭素原子
    を2〜8個含有するアルキレン基である)のジカルボン
    酸およびその無水物より成る群の中から選択された物質
    とからなる本質的に線状で末端がヒドロキシルで停止し
    ているポリエステルであって、平均分子量が600〜1
    ,200で酸価が10未満であるポリエステル1モルな
    らびに(2)各フェニル核上にイソシアネート基を1個
    有するジフェニルジイソシアネート約1.1〜3.1モ
    ルを主要なポリ(エステル−ウレタン形成用成分として
    含む混合物を、炭素原子を4〜10個含有しその末端の
    炭素原子上にヒドロキシル基を有する遊離の飽和脂肪族
    グリコール約0.1〜2.1モルの存在下で加熱するこ
    とによって得られる反応生成物である、請求項5記載の
    組成物。 (7)前記熱可塑性ポリ(エステル−ウレタン)が、(
    1)分子量が約700〜1,100で酸価が5未満であ
    る本質的にヒドロキシルで末端停止したポリ(テトラメ
    チレンアジペート)1モル、(2)式HO(CH_2)
    _xOH[式中、xは4から8までの数である]の遊離
    のグリコール約0.6〜1.1モル[ただし、前記ポリ
    エステルと前記遊離グリコールの総ヒドロキシル数は約
    40〜250である]、および(3)各フェニル核上に
    イソシアネート基を1個有するジフェニルジイソシアネ
    ート1.6〜2.1モルの反応生成物であり、前記ポリ
    エステルと前記遊離グリコールの総モル量は前記ジイソ
    シアネートのモル量に本質的に等しく、これにより、前
    記反応生成物中にはイソシアネート基およびヒドロキシ
    ル基より成る群の未反応基が本質的に存在しない、請求
    項6記載の組成物。 (8)グリコールが1,4−ブタンジオールである、請
    求項7記載の組成物。 (9)ジフェニルジイソシアネートがジフェニルメタン
    p,p′−ジイソシアネートである、請求項8記載の組
    成物。 (10)ポリ(エステル−ウレタン)が、ポリ(エステ
    ル−ウレタン)とコポリエーテルエステルエラストマー
    の合計重量の約5〜約95重量%である、請求項1記載
    の組成物。(11)ポリ(エステル−ウレタン)が、ポ
    リ(エステル−ウレタン)とコポリエーテルエステルエ
    ラストマーの合計重量の約10〜約30重量%である、
    請求項10記載の組成物。 (12)コポリエーテルエステルエラストマーが、 (a)1種以上のC_2〜C_1_9脂肪族または環式
    脂肪族ジオール、 (b)1種以上のC_4〜C_3_6ジカルボン酸、 (c)約900〜約4,000の分子量を有する1種以
    上のポリ(アルキレンエーテル)グリコール、および (d)場合により、1種以上のカプロラクトンから誘導
    されており、 (i)ジオールの少なくとも60モル%が同一であり、 (ii)ジカルボン酸の少なくとも60モル%が同一で
    あり、 (ii)コポリエーテルエステル中の長鎖のエーテルグ
    リコール、および存在する場合はカプロラクトンの合計
    量が約10〜約50重量%である、請求項1記載の組成
    物。 (13)ジオールの少なくとも約80モル%およびジカ
    ルボン酸の少なくとも約80モル%が同一である、請求
    項12記載の組成物。 (14)主たるジカルボン酸がジメチルテレフタレート
    である、請求項12記載の組成物。 (15)ポリ(アルキレンエーテル)グリコールが、ポ
    リ(エチレンエーテル)グリコール、ポリ(プロピレン
    エーテル)グリコール、ポリ(テトラメチレンエーテル
    )グリコールおよびコポリ(プロピレンエーテル−エチ
    レンエーテル)グリコールより成る群の中から選択され
    る、請求項12記載の組成物。 (16)ポリ(アルキレンエーテル)グリコールがポリ
    (テトラメチレンエーテル)グリコールである、請求項
    12記載の組成物。 (17)コポリエーテルエステルがカプロラクトンを約
    2〜約50重量%の量で含有する、請求項1記載の組成
    物。 (18)カプロラクトンがε−カプロラクトンである、
    請求項17記載の組成物。 (19)さらに、少なくとも1種の熱安定剤を有効安定
    量で含有する、請求項1記載の組成物。 (20)さらに、充填材を含有する、請求項1記載の組
    成物。 (21)さらに、少なくとも1種の樹脂を含有する、請
    求項1記載の組成物。 (22)樹脂がポリ(ブチレンテレフタレート)である
    、請求項21記載の組成物。 (23)ポリ(ブチレンテレフタレート)がポリ(1,
    4−ブチレンテレフタレート)である、請求項22記載
    の組成物。 (24)樹脂がポリ(エチレンテレフタレート)である
    、請求項21記載の組成物。 (25)樹脂がモノアルケニルアレーン−共役ジエンゴ
    ムコポリマーである、請求項21記載の組成物。 (26)モノアルケニルアレーン−共役ジエンゴムコポ
    リマーがブロックコポリマーである、請求項25記載の
    組成物。 (27)モノアルケニルアレーン−共役ジエンゴムコポ
    リマーがコア−シェルコポリマーである、請求項25記
    載の組成物。 (28)樹脂が芳香族ポリカーボネート樹脂である、請
    求項21記載の組成物。 (29)ポリカーボネート樹脂がジフェノールおよびホ
    スゲンまたはホスゲン前駆体から誘導されている、請求
    項21記載の組成物。
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