説明

改善された流動性および良好な機械的特性を有するポリエスエル混合物

本発明は、A)30〜98質量%の少なくとも1の熱可塑性芳香族ポリエステル、B)0.01〜15質量%のB1)少なくとも1の高分岐もしくはハイパーブランチポリカーボネート、またはB2)少なくとも1の高分岐もしくはハイパーブランチポリエステル、またはこれらの混合物、C)1〜20質量%の、脂肪族および芳香族ジカルボン酸および脂肪族ジヒドロキシ化合物をベースとするポリエステル、D)0〜60質量%の他の添加剤を含有し、成分A)〜D)の質量百分率の合計が100%である、ポリエステル混合物、その使用ならびに該ポリエステル混合物から得られる繊維、シートおよび成形体に関する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、
A)30〜98質量%の少なくとも1の熱可塑性芳香族ポリエステル、
B)0.01〜15質量%の
B1)少なくとも1の高分岐もしくはハイパーブランチポリカーボネート、または
B2)少なくとも1の高分岐もしくはハイパーブランチポリエステル、またはこれらの混合物、
C)1〜20質量%の、脂肪族および芳香族ジカルボン酸および脂肪族ジヒドロキシ化合物をベースとするポリエステル、
D)0〜60質量%の他の添加剤
を含有し、成分A)〜D)の質量百分率の合計が100%である、ポリエステル混合物、その使用、ならびに該ポリエステル混合物から得られる繊維、シートおよび成形体に関する。
【0002】
従来技術では既に、ポリエステル、たとえばPBTの機械的特性もしくは流動性を改善するためのバッチが公知である。
【0003】
WO2004/078844には、特にブラシの曲げ強さを改善するためのPBT(成分A)および脂肪族・芳香族ポリエステル(成分C)からなるポリエステル混合物が記載されている。流動性改善剤はWO2004/078844では使用されていない。
【0004】
WO2005/075565からは、流動性が改善されたポリエステル混合物が公知である。流動性改善剤として、高分岐もしくはハイパーブランチポリカーボネート(成分B1)が使用されている。しかし流動性が改善されたポリエステル混合物は、その機械的特性、たとえば降伏点伸びまたは破断点伸びに関して必ずしも満足できるものであるとは限らない。
【0005】
最後に、WO2006/018127には、流動性改善剤ならびに耐衝撃性改善剤としてのゴム(成分D1)を含有するポリエステル混合物が記載されている。これらの混合物では、機械的特性を改善することができるが、ゴムを添加していることによって流動性はふたたび劣るものとなる。
【0006】
従って、明らかに改善されたレオロジー特性を有する流動性の高いポリエステルであって、同時に優れた機械的特性を備えたポリエステルを見出すという課題が存在していた。
【0007】
意外なことに前記課題は、流動性改善剤(成分B)および脂肪族・芳香族ポリエステル(成分C)からなる組み合わせを使用する、本発明によるポリエステル混合物によって改善された。
【0008】
有利な実施態様では、耐衝撃性改善剤(成分D1)を添加することができる。興味深いことに、脂肪族・芳香族ポリエステルの存在下では、耐衝撃性改善剤の添加は、ポリエステル混合物の流動性を顕著に低下させることがない。
【0009】
別の有利な実施態様では、繊維強化されたポリエステル混合物が提供される。
【0010】
本発明によるポリエステル混合物を以下に詳細に記載する。
【0011】
成分(A)として、本発明による成形材料は、30〜98質量%、有利には50〜98質量%、および特には90〜97質量%の少なくとも1の熱可塑性ポリエステルを含有しており、これは成分B2)およびC)とは異なったものである。
【0012】
一般に、芳香族ジカルボン酸および脂肪族もしくは芳香族ジヒドロキシ化合物をベースとしたポリエステルA)を使用する。有利であるのはポリ−C2〜C10−アルキレンテレフタレートであり、特に有利であるのはポリブチレンテレフタレート(PBT)である。
【0013】
このようなポリアルキレンテレフタレート自体は公知であり、かつ文献に記載されている。
【0014】
成分Aの、特に
●テレフタル酸の、他のジカルボン酸による部分的な置き換え、
●脂肪族ジオール成分の、芳香族ジオール(フェノール)による置き換え、
●ポリエステルブロックコポリマー、コポリカーボネート、ポリカーボネート、
●ポリエステル、たとえばPBTの、特にリサイクル品からの製造
に関する詳細な記載は、文献WO2005/075565およびWO2006/018127に記載されており、これらをここで明言をもって指摘しておく。
【0015】
本発明による成形材料は、以下に詳細に記載するように、成分B)として、B1)0.01〜15質量%、有利には0.3〜15質量%、および特に0.5〜10質量%の、1〜600、有利には10〜550、および特に50〜550mg KOH/gポリカーボネート(DIN53240、パート2による)を有する、少なくとも1の高分岐もしくはハイパーブランチポリカーボネート、または成分B2)として、少なくとも1のハイパーブランチポリエステル、またはこれらの混合物を含有している。
【0016】
ハイパーブランチポリカーボネートB1)とは、本発明の範囲では、ヒドロキシル基およびカーボネート基を有する架橋していない高分子であると理解するが、これは構造上も分子的にも統一されていない。これらは一方ではデンドリマーに類似した中心分子から出発するが、しかし分岐の鎖長は異なった長さで構成されていてよい。これらは他方では、線状の構造を有し、官能性を側基を有していてもよく、あるいはまた両極端の組み合わせとして線状の分子部分と分枝鎖状の分子部分とを有していてもよい。デンドリマーおよびハイパーブランチポリマーの定義については、P.J.Flory、J.Am.Chem.Soc.1952、74、2718およびH.Frey等、Chem.Eur.J.2000、6、No.14、2499も参照されたい。
【0017】
有利には成分B1)は、100〜15000、有利には200〜12000、および特には500〜10000g/モルの数平均分子量Mn(GPC、PMMA標準)を有する。
【0018】
ガラス転移温度Tgは特に−80℃〜+140℃、有利には−60℃〜120℃(DSC、DIN53765による)である。
【0019】
特に粘度(mPas)は23℃で(DIN53019により)50〜200000、特に100〜150000、および特に有利には200〜100000である。
【0020】
成分B1の、特に
●「ハイパーブランチ」および「デンドリマー」の定義、
●縮合生成物(K)および重縮合生成物(P)に関する製造法、
●適切なジオール成分の選択、
●高官能性ポリカーボネート
に関する詳細な記載は、文献WO2005/075565およびWO2006/018127に記載されており、これらをここで明言をもって指摘しておく。
【0021】
成分B2)として、本発明による成形材料は、少なくとも1のAxyタイプの高分岐ポリエステルを含有しており、その際、
xは、少なくとも1.1、有利には少なくとも1.3、特に少なくとも2、
yは、少なくとも2.1、有利には少なくとも2.5、特に少なくとも3
である。
【0022】
当然のことながら、単位AもしくはBとして、混合物を使用することもできる。
【0023】
xyタイプのポリエステルとは、x官能性の分子Aおよびy官能性の分子Bから構成されている縮合物であると理解する。たとえば分子Aとしてアジピン酸(x=2)および分子Bとしてグリセリン(y=3)からなるポリエステルが挙げられる。
【0024】
ハイパーブランチポリエステルB2)とは、本発明の範囲では、ヒドロキシル基およびカルボキシル基を有する架橋していない高分子であると理解され、これは構造上も、分子的にも統一されていない。これらは一方ではデンドリマーに類似した中心分子から出発するが、しかし分岐の鎖長は異なった長さで構成されていてよい。これらは他方では、線状の構造を有し、官能性を側基を有していてもよく、あるいはまた両極端の組み合わせとして線状の分子部分と分枝鎖状の分子部分とを有していてもよい。デンドリマーおよびハイパーブランチポリマーの定義については、P.J.Flory、J.Am.Chem.Soc.1952、74、2718およびH.Frey等、Chem.Eur.J.2000、6、No.14、2499も参照されたい。
【0025】
成分B2)は、GPC、PMMA標準、展開剤ジメチルアセトアミドにより測定して、有利には300〜30000、特に400〜25000、および特には500〜20000g/モルのMnを有する。
【0026】
有利にはB2)は、DIN53240により0〜600、有利には1〜500、特に20〜500mg KOH/gポリエステルのOH価を有し、ならびに有利には0〜600、好ましくは1〜500、および特に2〜500mg KOH/gポリエステルのCOOH価を有する。
【0027】
Tgは、有利には−50℃〜140℃、および特に−50〜100℃(DSCを用いて、DIN53765による)である。
【0028】
特に、0より大、有利には0.1より大、および特に0.5より大のOH価もしくはCOOH価を有する成分B2)が有利である。
【0029】
本発明による成分B2)はWO2006/018127に記載されている方法により、
(a)1もしくは複数のジカルボン酸、またはジカルボン酸と1もしくは複数の少なくとも3官能性のアルコールとの1もしくは複数の誘導体
または
(b)1もしくは複数のトリカルボン酸、またはそれ以上のポリカルボン酸または該カルボン酸と1もしくは複数のジオールとの1もしくは複数の誘導体
によって得られる。
【0030】
成分B2の、特に
●「ハイパーブランチ」および「デンドリマー」の定義、
●有利な製造方法(上記の変法aおよびbを参照のこと)、
●適切な酸成分、
●適切なアルコール成分
に関する極めて詳細な記載は、WO2006/018127に記載されており、これをここで明言をもって指摘しておく。
【0031】
本発明によるポリエステルは、500〜50000g/モル、有利には1000〜20000、特に有利には1000〜19000も分子量Mwを有する。多分散度は、1.2〜50、有利には1.4〜40、特に有利には1.5〜30、および特に有利には1.5〜10である。これらは通常、良好に溶解する、つまりテトラヒドロフラン(THF)、n−ブチルアセテート、エタノールおよび多数のその他の溶剤中で本発明によるポリエステル50質量%まで、場合によっては80質量%までも含有する清澄な溶液が、目視によってゲル粒子を検出できることなく可能である。
【0032】
本発明による高官能性のハイパーブランチポリエステルは、カルボキシル基を末端基として有しているか、カルボキシル基およびヒドロキシル基を末端基として有しており、かつ有利にはヒドロキシル基を末端基として有している。
【0033】
成分B1)対B2)は混合物として使用する場合には、これらの比率は、有利には1:20〜20:1、特に1:15〜15:1、とりわけ1:5〜5:1である。
【0034】
原則として、成分Cとして、脂肪族および芳香族ジカルボン酸および脂肪族ジヒドロキシ化合物をベースとするポリエステル、いわゆる部分芳香族ポリエステルが考えられる。当然のことながら、このようなポリエステルの複数の混合物も成分Cとして適切である。
【0035】
部分芳香族ポリエステルとは、本発明によればポリエステル誘導体、たとえばポリエーテルエステル、ポリエステルアミドまたはポリエーテルエステルアミドであると理解すべきである。適切な部分芳香族ポリエステルには、線状の、鎖長が延長されていないポリエステル(WO92/09654)が含まれる。鎖長が延長された、および/または分岐した部分芳香族ポリエステルが有利である。後者は文献WO96/15173およびWO2006/074815から公知であり、これらを明言をもって引用する。異なった部分芳香族ポリエステルの混合物も同様に考えられる。特に部分芳香族ポリエステルとは、Ecoflex(登録商標)(BASF株式会社)、Eastar(登録商標)BioおよびOrigo−Bi(Novamont)であると理解することができる。
【0036】
特に有利な部分芳香族ポリエステルには、実質的な成分として、
a)以下のものからなる酸成分
a1)少なくとも1の脂肪族または少なくとも1の脂環式ジカルボン酸またはこれらのエステル形成誘導体またはこれらの混合物35〜99モル%、
a2)少なくとも1の芳香族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成誘導体またはこれらの混合物1〜65モル%、および
a3)スルホネート基を有する化合物0〜5モル%、
b)少なくとも1のC2〜C12−アルカンジオールおよび少なくとも1のC5〜C10−シクロアルカンジオールまたはこれらの混合物から選択されるジオール成分、
および所望の場合にはさらに、
c)以下のものから選択される成分
c2)式I
HO−[(CH2n−O]m−H (I)
[式中、nは2、3または4を表し、かつmは、2〜250の整数を表す]の、エーテル官能基を有する、少なくとも1のジヒドロキシ化合物、
c2)式IIaまたはIib
【化1】

[式中、pは、1〜1500の整数を表し、かつrは、1〜4の整数を表し、かつGは、フェニレン、−(CH2q−(qは、1〜5の整数を表す)、−C(R)H−および−C(R)HCH2(Rはメチルまたはエチルを表す)からなる群から選択される基を表す]の少なくとも1のヒドロキシカルボン酸、
c3)少なくとも1のアミノ−C2〜C12−アルカノールまたは少なくとも1のアミノ−C5〜C10−シクロアルカノールまたはこれらの混合物、
c4)少なくとも1のジアミノ−C1〜C8−アルカン、
c5)少なくとも1の一般式III
【化2】

[式中、R1は、単結合、(CH2z−アルキレン基(zは2、3または4である)、またはフェニレン基を表す]の2,2′−ビスオキサゾリン、
c6)天然アミノ酸、4〜6個のC原子を有するジカルボン酸と4〜10個の炭素原子を有するジアミンとの重縮合により得られるポリアミド、式IVaおよびIvb
【化3】

[式中、sは、1〜1500の整数を表し、かつtは、1〜4の整数を表し、かつTは、フェニレン、−(CH2u−(uは、1〜12の整数を表す)、−C(R2)H−および−C(R2)HCH2(R2はメチルまたはエチルを表す)からなる群から選択される基を表す]の化合物、および繰り返し単位V
【化4】

[式中、R3は、水素、C1〜C6−アルキル、C5〜C8−シクロアルキル、非置換もしくはC1〜C4−アルキル基により3回まで置換されたフェニルを表すか、またはテトラヒドロフリルを表す]を有するポリオキサゾリンからなる群から選択される少なくとも1のアミノカルボン酸、
またはc1〜c6からなる混合物、
および
d)以下のものから選択される成分
d1)エステルを形成することができる基を少なくとも3つ有する少なくとも1の化合物、
d2)少なくとも1のイソシアネート、
d3)少なくとも1のジビニルエーテル
またはd1)〜d3)からなる混合物
から選択される1もしくは複数の成分を含有するポリエステルが挙げられる。
【0037】
部分芳香族ポリエステルの酸成分a)は、有利な実施態様では、35〜70、特に40〜60モル%のa1、および30〜65、特に40〜60モル%のa2を含有している。
【0038】
成分C)として特に有利であるのは、
ca1)成分a1)およびa2)の全質量に対して、40〜60質量%の、少なくとも1のコハク酸、アジピン酸、またはセバシン酸、またはこれらのエステル形成誘導体、またはこれらの混合物、
ca2)成分a1)およびa2)の全質量に対して、40〜60質量%のテレフタル酸またはこれらのエステル形成誘導体、またはこれらの混合物、
cb)ジオール成分として、成分a1)およびa2)に対して100モル%の1,4−ブタンジオールまたは1,3−プロパンジオールまたはこれらの混合物、
cd1)分岐形成剤として、0〜1質量%の、エステルを形成することができる基を少なくとも3つ有する化合物、
cd2)鎖長延長剤として、0〜2質量%のジイソシアネート
からなるコポリマーである。
【0039】
前記の部分芳香族ポリエステルCは、通常、生分解性である。
【0040】
本発明の意味では、「生分解性」という特徴は、物質または物質混合物が、DIN V54900−2(前標準、1998年9月時点)に定義されている3つの方法の少なくとも1つで、少なくとも60%の生分解性の百分率による度合いを有する場合に、当該物質または物質混合物に関して満足される。
【0041】
有利な部分芳香増ポリエステルは、1000〜100000の範囲、特に9000〜75000g/モルの範囲、有利には10000〜50000g/モルの範囲の分子量(Mn)および60〜170の範囲、有利には80〜150℃の範囲の融点によって特徴付けられている。
【0042】
前記の部分芳香族ポリエステルはヒドロキシ末端基および/またはカルボキシ末端基を任意の比率で有していてよい。前記の部分芳香族ポリエステルは、末端基が変性されていてもよい。たとえばOH末端基はフタル酸、無水フタル酸、トリメリット酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸または無水ピロメリット酸により酸変性されていてもよい。
【0043】
成分(D1)として、本発明による熱可塑性成形材料は、1〜20質量%、有利には1〜15質量%の耐衝撃性改善ポリマー(しばしばゴム弾性ポリマーまたはエラストマーとよばれる)を含有している。
【0044】
有利なゴム弾性ポリマーは、WO2006/018127に記載されている、以下の成分から構成されている、オレフィンをベースとするポリマーである:
d1)2〜8個の炭素原子を有する少なくとも1のα−オレフィン40〜100質量%、有利には55〜79.5質量%、
d2)ジエン0〜90質量%、
d3)アクリル酸又はメタクリル酸のC1〜C12−アルキルエステル、またはこれらのエステルの混合物0〜45質量%、有利には20〜40質量%、
d4)エチレン性不飽和モノカルボン酸またはジカルボン酸、またはこれらの酸の官能性誘導体0〜40質量%、有利には0.5〜20質量%、
d5)エポキシ基を有するモノマー0〜40質量%、
d6)その他のラジカル重合性モノマー0〜5質量%、
ただし、成分(D1)は、オレフィンホモポリマーではない。というのも、これにより、たとえばポリエチレンにより、有利な作用は同じ程度に達成されないからである。
【0045】
第一の有利な群として、有利に40:60〜90:10の範囲のエチレン単位対プロピレン単位の比率を有する、いわゆるエチレン−プロピレン−(EPM)ゴムもしくはエチレン−プロピレン−ジエン−(EPDM)ゴムが挙げられる。
【0046】
d1)2〜8個の炭素原子を有する少なくとも1のα−オレフィン55〜79.5質量%、
d3)アクリル酸又はメタクリル酸のC1〜C12−アルキルエステル、またはこれらのエステルの混合物20〜40質量%、
d4)エチレン性不飽和モノカルボン酸またはジカルボン酸、またはこれらの酸の官能性誘導体0.5〜20質量%、
d5)エポキシ基を有するモノマー0〜20質量%。
【0047】
WO2006/018127には、これらのゴムが詳細に記載されており、ここでこれを明言をもって引用する。
【0048】
特に有利な成分D1)は、たとえば
d2)90〜100質量%のジエン、0〜10質量%の他の架橋性モノマー
からなるコア65〜99質量%、ならびに
d7)1〜30質量%のスチレンまたは不飽和スチレンまたはこれらの混合物および
d8)70〜100質量%の少なくとも1の不飽和ニトリル
からなるシェル1〜35質量%
から構成されているMBSゴムである。
【0049】
WO2006/018127には、これらのゴムが詳細に記載されており、ここでこれを明言をもって引用する。
【0050】
有利なオレフィンポリマーの別の1群は、2〜8個のC原子を有するα−オレフィン、特にエチレンと、アクリル酸および/またはメタクリル酸のC1〜C18−アルキルエステルとのコポリマーである。
【0051】
これらのオレフィンポリマーは、個々の成分d3〜d8と同様にWO2006/018127に具体的に詳細に記載されており、これをここで明言をもって引用する。
【0052】
特に有利であるのは、
エチレン50〜98.9質量%、特に55〜65質量%、
グリシジルアクリレートおよび/またはグリシジルメタクリレート、アクリル酸および/または無水マレイン酸0.1〜20質量%、特に0.15〜10質量%、
n−ブチルアクリレートおよび/または2−エチルヘキシルアクリレート1〜45質量%、特に25〜40質量%、ならびに
無水マレイン酸またはフマル酸またはこれらの混合物0〜10質量%、特に0.1〜3質量%
からなるオレフィンポリマーであり、これらも同様にWO2006/018127に記載されている。
【0053】
さらに有利にはアクリレートは、
a)架橋したエラストマーコア70〜90質量%、および有利には75〜85質量%、これは、
1)アルキル基が5〜12個の炭素原子、および有利には5〜8個の炭素原子を有する(直鎖状もしくは分枝鎖状のアルキル基の炭素原子の数は、2〜12個、および有利には4〜8個の範囲である)n−アルキルアクリレート、またはアルキルアクリレートの混合物のコポリマー(I)、多官能性架橋剤(この分子は不飽和基を有し、および不飽和基として少なくとも1のビニルタイプの基CH2=C<を有する)、および場合により多官能性グラフト剤(この分子は、不飽和基を有し、および不飽和基として少なくとも1のアリルタイプの基CH2=CH−CH2−を有する)からなるコア20〜90質量%、その際、該コアは、0.05〜5%のモル量、および有利には0.5〜1.5質量%の量の架橋剤および場合によりグラフト剤を含有する、
2)アルキル基が4〜12個の炭素原子、および有利には4〜8個の炭素原子を有するn−アルキルアクリレート、または1)に記載した定義によるアルキルアクリレートと多官能性グラフト剤(この分子は不飽和基を有し、および不飽和基として少なくとも1のアリルタイプの基CH2=CH−CH2−を有する)とのコポリマー(II)からなるシェル80〜10質量%、その際、該シェルは、グラフト剤を0.05〜2.5%のモル量で、および有利には0.5〜1.5質量%の量で含有している、および
b)アルキル基が1〜4個の炭素原子を有するアルキルメタクリレートポリマーからなるか、またはアルキル基が1〜4個の炭素原子を有するアルキルメタクリレートのランダムコポリマー、およびアルキル基が1〜8個の炭素原子を有するアルキルアクリレートからなる、コア上にグラフトされているシェル30〜10質量%、および有利には25〜15質量%、その際、アルキルアクリレートは、5〜40%のモル量で、有利には10〜20%の範囲で含有されている
から構成されているゴムD1)である。
【0054】
アクリレートゴムD1)の詳細な記載は、WO2006/018127に記載されており、これをここで明言をもって引用する。
【0055】
さらに、成分D1として、TPEE(熱可塑性ポリエステルエラストマー)をベースとする熱可塑性エラストマーを使用することができる。この生成物は特に商品名Pibiflex(登録商標)たとえばE4090で、P−Group社(イタリア)から、Hytrel(登録商標)(DuPont)、Arnitel(登録商標)(AkzoならびにPelprene(登録商標)(Toyobo Co.Ltd)から市販されている。これらの製品は、結晶性のPBT部分と、軟質セグメントとしてのポリエチレングリコール部分を有しており、文献WO2007/009930に詳細に記載されており、これをここで明言をもって引用する。
【0056】
TPEEは、式:
−O−D−O−CO−R−CO (I)
の短鎖の構成要素と、式:
−O−G−OCO−R−CO− (IIa)
−O−D−O−CO−R−CO (IIb)
の長鎖の構成要素を有しており、その際、
Dは、アルキレングリコール、たとえば1,4−ブタンジオールから誘導され、約250の分子量を有し、
Rは、カルボン酸、たとえばテレフタル酸から誘導され、300を下回る分子量を有し、
Gは、約250〜6000の分子量を有する長鎖のジオールから誘導され、かつ
Oは、酸素を有する。
【0057】
別の有利な耐衝撃性改善剤D1として、TPUタイプの熱可塑性エラストマー、たとえば商品名Elastollan(登録商標)でElastogran社から得られるものを使用することができる。エラストマーは通常、ジイソシアネートおよび長鎖のジオールから形成される軟質セグメントと、ジイソシアネートおよび短鎖のジオールから形成される硬質セグメントとを有しており、長鎖のジオールはさらにエーテル基もしくはエステル基を有していてもよい。長鎖のジオールの組成に応じて、ポリエステル・ポリオールまたはポリエーテル・ポリオールとよばれる。
【0058】
熱可塑性ポリマーに導入される耐衝撃性改善剤D1の有利な量割合は、使用される熱可塑性ポリマー100質量%に対して、1〜20質量%および有利には1〜15質量%の範囲である。
【0059】
繊維状もしくは粒状の充填剤D2)として、炭素繊維、ガラス繊維、ガラス球、非晶質シリカ、アスベスト、ケイ酸カルシウム、メタケイ酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、白亜、石英粉末、雲母、硫酸バリウムおよび長石が挙げられ、これらは50質量%までの量で、特に30質量%までの量で使用される。
【0060】
有利な繊維状充填剤として、炭素繊維、アラミド繊維およびチタン酸カリウム繊維が挙げられ、その際、Eガラスとしてのガラス繊維は特に有利である。これらはロービングまたはカットガラスとして市販の形状で使用することができる。ガラス繊維は通常、約10μmの厚さを有する。
【0061】
繊維状の充填剤は、熱可塑性樹脂とのより良好な相容性のために、シラン化合物でその表面が前処理されていてもよい。シラン変性の詳細な記載は、WO2006/018127に記載されており、これをここでは明言をもって引用する。
【0062】
さらに本発明による成形材料は、慣用の加工助剤、たとえば安定剤、酸化防止剤、熱分解防止剤および紫外線による分解を防止する薬剤、滑剤および離型剤、着色剤、たとえば染料および顔料、成核剤、可塑剤、核形成剤および相容化剤を含有していてもよい。
【0063】
酸化防止剤および熱安定剤の例として、熱可塑性成形材料の質量に対して1質量%までの濃度での、立体障害フェノールおよび/またはホスファイト、ヒドロキノン、芳香族第二級アミン、たとえばジフェニルアミン、これらの群の種々に置換された代表例、およびこれらの混合物が挙げられる。
【0064】
UV安定剤として、種々に置換されたレゾルシン、サリチレート、ベンゾトリアゾールおよびベンゾフェノンが挙げられ、これらは一般に、成形材料に対して2質量%までの量で使用される。
【0065】
無機顔料、たとえば二酸化チタン、ウルトラマリンブルー、酸化鉄およびカーボンブラック、さらに有機顔料、たとえばフタロシアニン、キナクリドン、ペリレンならびに着色剤、たとえばニグロシンおよびアントラキノンが着色剤として添加されていてもよい。
【0066】
成核剤として、フェニルホスフィン酸ナトリウム、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素ならびに有利にはタルクを使用することができる。
【0067】
その他の滑剤および離型剤は、通常1質量%までの量で使用される。長鎖脂肪酸(たとえばステアリン酸またはベヘン酸)、これらの塩(たとえばステアリン酸CaもしくはZn)またはモンタンロウ(C原子28〜32の鎖長を有する直鎖状の飽和カルボン酸の混合物)ならびにモンタン酸CaもしくはNaならびに低分子量のポリエチレンワックスもしくはポリプロピレンワックスが有利である。
【0068】
可塑剤の例として、フタル酸ジオクチルエステル、フタル酸ジベンジルエステル、フタル酸ブチルベンジルエステル、炭化水素油、N−(n−ブチル)ベンゼンスルホンアミドが挙げられる。
【0069】
本発明による成形材料は、さらにフッ素含有エチレンポリマーを0〜2質量%含有していてよい。これは、55〜76質量%、有利には70〜76質量%のフッ素含有率を有するエチレンのポリマーである。
【0070】
このための例は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレンコポリマーまたはテトラフルオロエチレンコポリマー(共重合可能なエチレン性不飽和モノマーを僅かな割合で(通常は50質量%まで)を含有する)である。これらはたとえばSchildknechtが、"Vinyl and Related Polymers"、Wiley-Verlag、1952年、第484〜494頁に、およびWallが"Fluorpolymers"(Wiley Interscience、1972年)に記載している。
【0071】
これらのフッ素含有エチレンポリマーは、成形材料中に均質に分散して存在しており、有利には0.05〜10μm、特に0.1〜5μmの範囲の平均粒径d50(数平均値)を有している。これらの小さい粒径は特に有利には、フッ素含有エチレンポリマーの水性分散液を使用し、かつ該分散液をポリエステル溶融物中に混合導入することによって達成することができる。
【0072】
本発明による熱可塑性成形材料は、出発成分を慣用の混合装置、たとえばスクリュー押出機、ブラベンダーミルもしくはバンバリーミル中で混合し、引き続き押し出すことによって、自体公知の方法により製造することができる。押し出しの後に、押出成形体を冷却し、粉砕することができる。個々の成分を予め混合しておき、次いで残りの出発材料を単独に、および/または同様に混合して添加することができる。混合温度は通常、230〜290℃である。
【0073】
別の有利な作業法によれば、成分A、Cならびに場合によりD1を予め混合してから押出機に添加することができ、成分Bは有利にはホットフィードにより滴加することができ、かつ成分D2は、同様にホットフィードにより後の時点で押出機に添加することができる。最後に押出物を場合により成形し、かつ造粒することができる。
【0074】
本発明による熱可塑性成形材料は、良好な流動性と同時に良好な機械的特性によって優れている。
【0075】
特に個々の成分の加工は(凝固もしくはベーキングを生じることなく)問題なく、かつ短いサイクル時間で可能であるので、特に壁厚の薄い部材が適用として考えられる。
【0076】
流動性を改善するためのポリエステルの使用は、ほぼ全ての射出成形の適用で考えられる。流動性が改善されることにより低い溶融温度が可能となり、ひいては射出成形工程の全サイクル時間の明らかな低減につながる(射出成形部材の製造コストの低下!)。さらに加工の間に必要とされる射出圧力は比較的低いため、射出成形工具において必要とされる全閉鎖力は僅かとなる(射出成形装置における投資コストの低減)。
【0077】
射出成形プロセスの改善とならんで、溶融粘度の低下は、本来の部材の構成において明らかな利点につながる。たとえば壁厚の薄い適用は、従来はたとえば充填されたポリエステルタイプでは実現することができかなったが、これを射出成形により製造することができる。これと同様に、既存の適用において強化されているが、しかし易流動性のポリエステルタイプの使用によって、壁厚の低減ひいては部材の重量の低減が考えられる。
【0078】
これらは任意の種類の繊維、シートおよび成形体を製造するために、特にプラグ、スイッチ、ケーシング部材、ケーシングのカバー、ヘッドライトの後方板(表縁)、シャワーヘッド、アーマチャー、アイロン、回転スイッチ、レンジのボタン、揚げ鍋のフタ、ドアノブ、(バック)ミラーのケーシング、(リア)ウインドウワイパー、光ファイバ被覆としての適用が適切である。
【0079】
E/E分野では、流動性が改善されたポリエステルを用いて、プラグ、プラグ部材、プラグコネクタ、ケーブルハーネス部材、回路用マウント、回路用マウント部材、立体的な射出成形回路用マウント、電気的接続部材、メカトロニクス部材またはオプトエレクトロニクス部材を製造することができる。
【0080】
自動車の車内では、ダッシュボード、かじ取り柱スイッチ、座部、ヘッドレスト、センターコンソール、ギア部材およびドアモジュールのための適用が可能であり、自動車の外部では、ドアノブ、フロントライト部材、外部ミラー部材、ワイパー部材、ワイパー保護用ケーシング、グリル、ルーフラック、サンルーフフレームならびに車体の外部部材のための適用が可能である。
【0081】
台所用および家庭用分野ためには、流動性が改善されたポリエステルを、台所道具、たとえば揚げ鍋、アイロン、ボタンのための部材を製造するために使用することができ、ならびにガーデン・余暇の分野では、たとえば灌水システムまたは庭用道具のための部材の適用が可能である。
【0082】
医療技術の分野では、吸入器のケーシングおよびその部材を、流動性が改善されたポリエステルによって容易に実現することができる。
【0083】
本発明によるポリエステル混合物を製造するための一般的な作業規定:
実施例に記載されているコンパウンドは、それぞれ二軸スクリュー押出機ZSK30で、260℃の加工温度を用いて製造した。その際に、プレミックスとしてPBTを添加剤Cおよび場合によりD1と予め混合し、押出機の供給部に添加した。ガラス繊維(D2)はホットフィードにより押出機の中央部に添加した。流動性改善剤(B)は、ポンプを用いてホットフィードによりポリマー溶融物中に滴下した。場合により添加剤Bを一緒に供給部に滴加するか、またはプレミックスと混合した。機械的特性を試験するために、ISO527−2により肩付き試験棒を製造し、ISO527−2による引張試験を実施した(例3を除く、記載を参照のこと)。さらに、耐衝撃性をISO179−2により測定し、粘度数(VZ:ISO1628、フェノール/o−ジクロロベンゼン1:1中、25℃)および流動性をMVR(ISO1133)により試験した。
【0084】
使用物質
成分A)(芳香族ポリエステル):
●A1)BASF社のUltradur(登録商標)B4500(PBT VZ130)
●A2)BASF社のUltradur(登録商標)B4520(PBT VZ130+潤滑剤としてのペンタエリトリットテトラステアレート0.65質量%)
成分B)(流動性改善剤):
●ジエチレンカーボネートとポリオールとから製造されるポリカーボネート(トリメチレンプロパン×1.2エチレンオキシド)WO2005/075565の例B/6を参照のこと)
成分C)(部分芳香族ポリエステル):
●BASF社のEcoflex(登録商標)FBX 7011
成分D1)(耐衝撃性改善剤):
●D1.1)P−Group社(イタリア)のPipiflex(登録商標)E4090(TPEE)
●D1.2)Rohm&Haas社のParaloid(登録商標)BXL3670(MBSゴム)
成分D)(ガラス繊維):
●PPG社のガラス繊維PPG3786、厚さ10μm
【0085】
【表1】

【0086】
【表2】

【0087】
【表3−1】

【0088】
【表3−2】

【0089】
第3表に記載されている機械的データは、板から切り出した、厚さ2mmの引張試験棒を用いたISO527−2による引張試験から得られたものである。
【0090】
第1表に記載されている結果は、射出成形部材の機械的特性は、部分芳香族ポリエステルC、たとえばEcoflexを添加することにより著しく改善することができることを示している。特に顕著であるのは、流動性改善剤のみを含有しているPBT(例V1)と比較した、部分芳香族ポリエステルC(例2を参照)の添加による破断点伸び特性の改善である。
【0091】
第2表にまとめられているデータは、耐衝撃性改善剤D1の使用(V6およびV9)によって、ポリエステル混合物(V5)の流動性が低下することを示している。この効果は、部分芳香族ポリエステルCの存在下では明らかに弱まっている(例7、8、10および11を参照のこと)。他方、これらの混合物から製造された成形部材は、優れた機械的特性を有している。
【0092】
第3表に記載されているデータは、部分芳香族ポリエステルCの添加が、ガラス繊維強化されたPBTの場合に類似した肯定的な効果をもたらすことを示している。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
A)30〜98質量%の少なくとも1の熱可塑性芳香族ポリエステル、
B)0.01〜15質量%の
B1)少なくとも1の高分岐もしくはハイパーブランチポリカーボネート、または
B2)少なくとも1の高分岐もしくはハイパーブランチポリエステル、
またはこれらの混合物、
C)1〜20質量%の、脂肪族および芳香族ジカルボン酸および脂肪族ジヒドロキシ化合物をベースとするポリエステル、
D)0〜60質量%の他の添加剤
を含有し、成分A)〜D)の質量百分率の合計が100%である、ポリエステル混合物。
【請求項2】
A)90〜97質量%のポリブチレンテレフタレート、
B)0.1〜1質量%の
B1)1〜600mg KOH/gポリカーボネートのOH価(DIN53240、パート2による)を有する、少なくとも1の高分岐もしくはハイパーブランチポリカーボネート、または
B2)Axyタイプであって、xが少なくとも1.1であり、かつyが少なくとも2.1である、少なくとも1の高分岐もしくはハイパーブランチポリエステル、
またはこれらの混合物、
C)1〜15質量%の、脂肪族および芳香族ジカルボン酸および脂肪族ジヒドロキシ化合物をベースとするポリエステル、
D)0〜40質量%の他の添加剤
を含有し、成分A)〜D)の質量百分率の合計が100%である、ポリエステル混合物。
【請求項3】
成分B1)が、100〜15000g/モルの数平均分子量Mn、−80℃〜140℃のガラス転移温度Tg、および23℃で50〜200000の粘度(mPas、DIN53019による)を有する、請求項1または2記載のポリエステル混合物。
【請求項4】
成分B2)が、300〜30000g/モルの数平均分子量Mn、−50℃〜140℃のガラス転移温度Tg、0〜600mg KOH/gポリエステルのOH価(DIN53240による)、および0〜600g KOH/gポリエステルのCOOH価(DIN53240による)を有する、請求項1または2記載のポリエステル混合物。
【請求項5】
成分B1):B2)の比が、1:20〜20:1である、請求項1から4までのいずれか1項記載のポリエステル混合物。
【請求項6】
成分C)として、
C1)成分C1)およびC2)の全質量に対して40〜60質量%の少なくとも1のコハク酸、アジピン酸、またはセバシン酸、またはこれらのエステル形成誘導体、またはこれらの混合物、
C2)成分C1)およびC2)の全質量に対して40〜60質量%のテレフタル酸、またはそのエステル形成誘導体、またはこれらの混合物、
C3)ジオール成分として、成分C1)およびC2)に対して100モル%の1,4−ブタンジオール、または1,3−プロパンジオール、またはこれらの混合物、
C4)分岐形成剤として、0〜1質量%の、エステル形成可能な基を少なくとも3つ有する化合物、
C5)鎖長延長剤として、0〜2質量%のジイソシアネート
からなるコポリマーを含有する、請求項1から5までのいずれか1項記載のポリエステル混合物。
【請求項7】
成分D1)として、2〜8個の炭素原子を有するα−オレフィンをベースとする単一成分もしくは多成分のコポリマー、MBSゴム、アクリレートゴム、TPU(熱可塑性ポリウレタン)、およびTPEE(熱可塑性ポリエステルエラストマー)からなる群から選択される耐衝撃性改善剤を1〜15質量%含有する、請求項1から6までのいずれか1項記載のポリエステル混合物。
【請求項8】
成分D2)として、ガラス繊維を10〜40質量%含有する、請求項1から7までのいずれか1項記載のポリエステル混合物。
【請求項9】
任意の種類の繊維、シートおよび成形体を製造するための請求項1から8までのいずれか1項記載のポリエステル混合物の使用。
【請求項10】
請求項1から8までのいずれか1項記載のポリエステル混合物から得られる任意の種類の繊維、シートおよび成形体。

【公表番号】特表2010−535926(P2010−535926A)
【公表日】平成22年11月25日(2010.11.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−520570(P2010−520570)
【出願日】平成20年8月13日(2008.8.13)
【国際出願番号】PCT/EP2008/060626
【国際公開番号】WO2009/021967
【国際公開日】平成21年2月19日(2009.2.19)
【出願人】(508020155)ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア (2,842)
【氏名又は名称原語表記】BASF SE
【住所又は居所原語表記】D−67056 Ludwigshafen, Germany
【Fターム(参考)】