JP2002507644A

JP2002507644A - ヒドロキシル官能化ポリエーテルもしくはポリエステルおよび無機充填剤を含むポリマー複合材およびその製造方法

Info

Publication number: JP2002507644A
Application number: JP2000537933A
Authority: JP
Inventors: チュン，シー．アリス; エー．ポランスキー，クリスティン; イー．ホワイト，ジェリー
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1999-03-08
Publication date: 2002-03-12
Also published as: AR018788A1; BR9909061A; AU746116B2; DE69932423T2; PL344139A1; KR20010042053A; CA2324353A1; AU2993799A; EP1070096B1; WO1999048962A1; CA2324353C; ZA992222B; DE69932423D1; EP1070096A1; ES2264256T3; CN1297465A

Abstract

(57)【要約】ヒドロキシ−フェノキシエーテルもしくはヒドロキシ−フェノキシエステルポリマーマトリックスと、無機充填剤を含むポリマー複合材は、ポリマーと無機充填剤の溶融ブレンディングにより製造される。この充填剤は、無機金属酸化物、金属水酸化物、金属炭酸塩、金属窒化物、金属炭化物または金属ホウ素化物であることができる。現場タイプの重合を伴うポリマー複合材の製造方法を用いてもよい。ポリマー複合材は、未変性のポリマーと比較して、高くなったバリア性能を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明はポリマーおよび無機添加剤を含むポリマー複合材およびポリマー複合
材の製造方法に関する。

【０００２】連続ポリマーマトリックス中に分散されている粒子もしくは繊維材料のような
１種以上添加剤を有するポリマーマトリックスを含むポリマー複合材はよく知ら
れている。添加剤はしばしばポリマーの１種以上の特性を改良するように添加さ
れる。

【０００３】１つの態様において、本発明はヒドロキシル官能化ポリエーテルもしくはポリ
エステルおよび無機充填剤を含むポリマー複合材である。

【０００４】第二の態様において、本発明はヒドロキシル官能化ポリエーテルもしくはポリ
エステル、または、このポリエーテルもしくはポリエステルの前駆体と、無機充
填剤とを接触させることを含む、複合材の製造方法である。

【０００５】好ましい態様において、ポリマーは溶融加工可能な熱可塑性のヒドロキシル官
能化ポリエーテルもしくはポリエステルであり、そして製造方法はポリマーおよ
び無機充填剤をメルトブレンディングすることを含む。

【０００６】本発明のポリマー複合材は、優れたバランスの特性を示すことができ、そして
無機充填剤を含まないポリマーと比較して、改良された耐熱性または耐薬品性、
耐発火性、極性液体および気体の拡散に対する優れた耐性、極性溶剤、例えば、
水、メタノールまたはエタノールの存在下における降伏強さ、改良された剛性お
よび寸法安定性のような１種以上の優れた特性を示すことができる。

【０００７】本発明のポリマー複合材は従来の熱可塑性樹脂加工法を用いたバリアフィルム
、バリアフォームまたは他の成形されまたは押出された熱可塑性製品として有用
である。この製品は輸送（例えば、自動車および航空機）部品、エレクトロニク
ス、ビジネス装置、例えば、コンピュータハウジング、建築および建設材料およ
びパッケージ材料を含む種々の用途において使用できる。

【０００８】好ましくは、ポリマー複合材のポリマーマトリックスは、以下のヒドロキシル
官能化ポリエーテルもしくはポリエステルを含む。

【０００９】（１）下記式

【化７】により示される繰り返し単位を有するポリ（ヒドロキシエステルエーテル）、

【００１０】（２）下記式

【化８】により示される繰り返し単位を有するポリエーテルアミン、

【００１１】（３）下記式

【化９】により示される繰り返し単位を有するヒドロキシフェノキシエーテルポリマー、

【００１２】（４）下記式

【化１０】により示される繰り返し単位を有するヒドロキシ官能性ポリ（エーテルスルホン
アミド）、

【００１３】上式中、Ｒ¹は主に炭化水素である二価の有機部分であり、Ｒ²は独立に主に
炭化水素である二価の有機部分であり、Ｒ³は、

【００１４】

【化１１】であり、Ｒ⁴は

【００１５】

【化１２】

【００１６】であり、Ｒ⁵は水素またはアルキルであり、Ｒ⁶は主に炭化水素である二価の有
機部分であり、そしてＲ⁷およびＲ⁹は独立に、アルキル、置換アルキル、アリ
ール、置換アリールであり、Ｒ⁸は主に炭化水素である二価の有機部分であり、
Ａは１つのアミン部分または異なるアミン部分の組み合わせであり、Ｂは主に炭
化水素である二価の有機部分であり、ｍは５〜１０００の整数であり、そしてｎ
は０〜１００の整数である。

【００１７】本発明の好ましい態様において、Ａは２−ヒドロキシエチルイミノ−、２−ヒ
ドロキシプロピルイミノ−、ピペラゼニル、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−ヒドロキシエ
チル）−１，２−エチレンジイミノであり、そしてＢおよびＲ¹は独立に、１，
３−フェニレン、１，４−フェニレン、スルホニルジフェニレン、オキシジフェ
ニレン、チオジフェニレンまたはイソプロピリデン−ジフェニレンであり、Ｒ⁵ は水素であり、Ｒ⁷およびＲ⁹は独立に、メチル、エチル、プロピル、ブチル、
２−ヒドロキシエチルまたはフェニルであり、そしてＢおよびＲ⁸は独立に、１
，３−フェニレン、１，４−フェニレン、スルホニルジフェニレン、オキシジフ
ェニレン、チオジフェニレンまたはイソプロピリデンジフェニレンである。

【００１８】式Ｉにより示されるポリ（ヒドロキシエステルエーテル）は、脂肪族もしくは
芳香族二酸のジグリシジルエーテル、例えば、ジグリシジルテレフタレート、ま
たは、二価フェノールのジグリシジルエーテルと、脂肪族もしくは芳香族二酸、
例えば、アジピン酸またはイソフタル酸とを反応させることにより製造される。
これらのポリエステルは米国特許第５，１７１，８２０号明細書に記載されてい
る。または、ポリ（ヒドロキシエステルエーテル）は、ジグリシジルエステルと
、ビスフェノールとを反応させること、または、ジグリシジルエステルもしくは
エピハロヒドリンとジカルボン酸とを反応させることにより製造される。

【００１９】式ＩＩにより示されるポリエーテルアミンは、１種以上の二価フェノールジグ
リシジルエーテルと、２個のアミン水素を有するアミンとを、アミン部分をエポ
キシ部分と反応させて、アミン結合、エーテル結合およびペンダントのヒドロキ
シル部分を有するポリマー主鎖を形成させるために十分な条件下に接触させるこ
とにより製造される。これらのポリエーテルアミンは米国特許第５，２７５，８
５３号明細書に記載されている。ポリエーテルアミンは、ジグリシジルエーテル
もしくはエピハロヒドリンと二官能性アミンとを接触させることによっても製造
できる。

【００２０】式ＩＩＩにより示されるヒドロキシフェノキシエーテルポリマーは、例えば、
エピハロヒドリンもしくはジグリシジルエーテルとビスフェノールと接触させる
ことにより製造される。これらのポリマーは米国特許第５，４９６，９１０号明
細書に記載されている。

【００２１】式ＩＶａおよびＩＶｂにより示されるヒドロキシ官能性ポリ（エーテルスルホ
ンアミド）は、例えば、米国特許第５，１４９，７６８号明細書に記載されてい
る通り、ジグリシジルエーテルと、Ｎ，Ｎ’−ジアルキルもしくはＮ，Ｎ’−ジ
アリールジスルホンアミドとを重合させることにより製造される。

【００２２】 Phenoxy Associates, Inc.から市販されているヒドロキシフェノキシエーテル
ポリマーも本発明における使用に適切である。これらのヒドロキシフェノキシエ
ーテルポリマーは、ビスフェノールＡのような二価の多核フェノールおよびエピ
ハロヒドリンの縮合反応生成物であり、そしてＡｒがイソプロピリデンジフェニ
レン部分である式Ｉにより示される繰り返し単位を有する。

【００２３】 Phenoxy Associates, Inc.から入手可能なヒドロキシフェノキシエーテルポリ
マーおよびその製造方法は米国特許第３，３０５，５２８号明細書に記載されて
いる。米国特許第５，４０１，８１４号明細書もこれらのヒドロキシフェノキシ
エーテルポリマーの製造方法を記載している。

【００２４】ポリマー複合材を製造するための本発明の実施に使用できる無機充填剤は、タ
ルク、マイカおよび粘土鉱物族、例えば、モンモリロナイト、ヘクトライト、カ
オリナイト、ディッカイト、ナクトライト、ハロサイト、サポナイト、ノントロ
ナイト、バイデライト、ボルホンスコイト（volhonskoite) 、ソーコナイト、マ
ガジイト(magadiite) 、メドモンタイト(medmontite)、ケニヤイト(kenyaite)、
バーミキュライト、蛇紋石、緑泥石、パリゴルスカイト、クルケイト(kulkeite)
、アリエタイト(aliettite) 、海泡石、アロフェンおよびイモゴライトを含む。
本発明の実施において、粘土鉱物族の天然要素または粘土鉱物族の合成要素は用
いられてよい。１種以上のこのような材料の混合物も使用できる。

【００２５】金属酸化物、金属炭酸塩または金属水酸化物の材料も本発明の実施において充
填剤として使用してよい。このような材料は、酸化カルシウム、酸化マグネシウ
ム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化マンガン、酸化鉄、酸化アルミニウム
、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化ジルコニウム、水酸化アルミ
ニウム、水酸化マンガン、水酸化鉄、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸
マンガン、炭酸鉄または炭酸ジルコニウムを含む。

【００２６】金属窒化物、金属炭化物および金属ホウ素化物、例えば、窒化アルミニウム、
窒化珪素、窒化鉄、炭化珪素、炭化マンガン、炭化鉄、ホウ化鉄、ホウ化アルミ
ニウム、ホウ化マンガンまたはセラミック材料の製造において使用される他の材
料もポリマー複合材を製造するための本発明の実施において使用されてよい。酸
化アルミニウムまたは水酸化アルミニウム、例えば、ギブサイト、ベイヤライト
、ノルドストランダイト(nordstrandite) 、ベーマイト、ジアスポアおよびコラ
ンダムも本発明の実施における無機充填剤として使用できる。１種以上のこのよ
うな材料の混合物も使用されてよい。

【００２７】好ましい無機充填剤は、タルク、マイカ、炭酸カルシウムおよびシリカ被覆し
た窒化アルミニウム（ＳＣＡＮ）である。最も好ましい無機充填剤はタルクおよ
びマイカである。

【００２８】一般に、本発明の複合材は、ポリマーマトリックスを形成するモノマー中に無
機充填剤を分散させること、そしてこのモノマーを現場で重合させることにより
製造でき、または、溶融または液体の形態のヒドロキシフェノキシエーテルもし
くはヒドロキシフェノキシエステルポリマー中に分散されることができる。

【００２９】溶融ブレンディングは、本発明の複合材を製造するための１つの方法である。
全てのタイプの添加剤とともにポリマーを溶融ブレンドするための技術は当業界
において知られており、そして通常、本発明の実施に使用できる。通常、本発明
の実施に有用な溶融ブレンディングの操作において、ヒドロキシフェノキシエー
テルもしくはヒドロキシフェノキシエステルポリマーをポリマーメルトを形成さ
せるために十分な温度に加熱し、そして適切なミキサー、例えば、押出機、バン
バリーミキサー、ブラベンダーミキサーまたは連続ミキサー中に所望の量の無機
充填剤材料と混合する。異なる成分の物理混合物を同時に加熱し、そして上記の
方法のうちの１つを用いてブレンドすることもできる。

【００３０】本発明の実施において、溶融ブレンディングは好ましくは空気の不在下に行わ
れ、例えば、アルゴン、ネオンまたは窒素のような不活性ガスの存在下において
行われる。しかしながら、本発明は空気の存在下に実施されてもよい。溶融ブレ
ンディングの操作は、バッチ様式または非連続様式で行われることができるが、
より好ましくは、空気が大体または完全に排除された押出機のような１つ以上の
加工ゾーンにおいて連続様式で行われる。

【００３１】無機充填剤を含むヒドロキシ官能化ポリエーテルもしくはヒドロキシ官能化ポ
リエステルメルトは、反応性溶融加工によって形成されてもよく、無機充填剤は
複合剤のポリマーマトリックスを形成しまたは形成するために使用される液体も
しくは固体モノマーまたは架橋剤中に最初に分散される。この分散体は、押出機
または他の混合装置において１種以上のポリマーを含むポリマーメルト中に注入
（インジェクト）できる。注入された液体は新たなポリマーとなり、または、メ
ルト中に最初にあるポリマーの連鎖延長、グラフト化またはさらには架橋に寄与
することができる。

【００３２】現場タイプの重合を用いたポリマー複合材の製造方法も当業界において知られ
ており、本発明の目的でそれを参照する。この技術を本発明の実施に応用すると
きに、複合材は、溶剤の存在下または溶剤の不在下にモノマーおよび／またはオ
リゴマーを無機充填剤と混合し、次いで、モノマーおよび／またはオリゴマーを
重合させて、複合材のヒドロキシ−フェノキシエーテルポリマーマトリックスを
形成させることにより形成される。重合後に、使用された溶剤は従来の手段によ
り除去される。

【００３３】または、ポリマーは無機充填剤とともに粒状化またはドライミックスされ、そ
の後、ヒドロキシ−フェノキシエーテルポリマーが溶融して流動可能な混合物を
形成するまで、この組成物がミキサー中で加熱されてもよい。この流動可能な混
合物は、その後、所望の複合材を形成するために十分な剪断をミキサー中で受け
ることができる。また、ポリマーは、無機充填剤の添加の前に流動可能な混合物
を形成するようにミキサー中で加熱されてもよい。無機充填剤およびポリマーは
、その後、所望の複合材を形成するために十分な剪断を受ける。

【００３４】ヒドロキシ官能化ポリエーテルもしくはヒドロキシ官能化ポリエステル中に最
も有利に取り込まれる無機充填剤の量は、複合材を形成するために使用される特
定の無機材料およびポリマー並びに所望の特性を含む種々の要因によって決まる
。典型的な量は複合材の総重量を基準として０．００１〜９０重量％無機充填剤
であることができる。一般には、複合材は少なくとも約０．１重量％、好ましく
は少なくとも約１重量％、より好ましくは少なくとも約２重量％、そして最も好
ましくは少なくとも約４重量％、そして約８０重量％未満、好ましくは約６０重
量％未満、より好ましくは約５０重量％未満の無機充填剤を複合材の総重量を基
準に含む。

【００３５】必要に応じて、本発明の実施に使用される無機充填剤は、種々の他の添加剤、
例えば、分散剤、帯電防止剤、着色剤、離型剤または顔料を含んでよい。任意の
添加剤およびその使用量は所望の最終使用特性を含む種々の要因によって決まる
。

【００３６】必要に応じて、本発明のポリマー複合材は種々の他の添加剤、例えば、成核剤
、潤滑剤、可塑剤、連鎖延長剤、着色剤、離型剤、帯電防止剤、顔料および難燃
剤を含んでよい。任意の添加剤およびその使用量は、所望の最終使用特性を含む
種々の要因によって決まる。

【００３７】本発明のポリマー複合材は、有用な特性、例えば、高くなった酸素、水および
二酸化炭素に対するバリア特性を示す。引張強さの増加も観測される。１種以上
の特性の改良は少量の無機充填剤が使用されたときにも観測できる。

【００３８】本発明のポリマー複合材の特性は、通常８０℃〜２３０℃の昇温での複合材の
熱処理、配向またはアニーリングのような後処理によってさらに改良できる。一
般に、アニーリング温度は１００℃を超え、好ましくは１１０℃を超え、そして
より好ましくは１２０℃を超え、２５０℃未満であり、好ましくは２２０℃未満
であり、そしてより好ましくは１８０℃未満である。

【００３９】本発明のポリマー複合材は、溶融紡糸、キャスティング、真空成形、シート成
形、射出成形および押出、メルトブロー、スパンボンディング、ブロー成形およ
び同時押出または多層押出のような従来の成形法によって成形できる。このよう
な成形による成形品の例は技術装置、機器キャスティング、家庭用装具、スポー
ツ装具、ボトル、容器のための部品、電気および電子産業用部品、自動車用部品
および繊維を含む。複合材は、また、粉体被覆法の手段によるコーティング製品
またはホットメルト接着剤としても使用できる。

【００４０】本発明のポリマー複合材は、射出成形またはヒートプレッシャー成形により直
接的に成形でき、または、他のポリマーと混合されることができる。または、成
形型中での現場重合反応を行うことにより成形品を得ることも可能である。

【００４１】本発明によるポリマー複合材は、真空もしくはホットプレスのような従来の方
法を用いた、シートおよびパネルの製造方法にも適切である。シートおよびパネ
ルは、木、ガラス、セラミック、金属または他のプラスティックのような材料に
ラミネートでき、そして従来の定着剤、例えば、ビニル樹脂をベースとする定着
剤を使用して顕著な強度を得ることができる。シートおよびパネルは、また、シ
ート同士が溶融状態で結合される同時押出によって、他のプラスティックシート
とラミネートされうる。シートおよびパネルの表面は、従来の方法、例えば、ラ
ッカリングまたは保護フィルムの適用により仕上げることができる。

【００４２】本発明のポリマー複合材は、押出フィルムおよびラミネートフィルム、例えば
、食品パッケージングにおける使用のためのフィルムの製造にも有用である。こ
のようなフィルムは、従来のフィルム押出技術を用いて製造できる。フィルムは
、好ましくは１０〜１００ミクロン、より好ましくは２０〜１００ミクロン、そ
して最も好ましくは２５〜７５ミクロンの厚さである。

【００４３】本発明のポリマー複合材は樹脂マトリックスポリマーが１種以上の強化材料、
例えば、強化繊維もしくはマットにより強化される繊維強化複合材を製造するの
にも有用であることができる。本発明の方法に使用できる繊維は種々の文献に記
載されており、例えば、米国特許第４，５３３，６９３号明細書、Kirk-Othmer
Ency. Chem., Tech., Aramid Fibers, 213 (J. Wiley & Sons 1978) 、Kirk-Oth
mer Ency. Chem., Tech. -Supp., Composites High Performance, 第261 〜263
頁、Ency. Poly. Sci. & Eng. に記載されている。繊維は種々の組成のものであ
ることができるが、但し、複合材を製造するときに溶融しないものである。一般
に、繊維は引張強さ、曲げ弾性および導電性のような物性の改良を提供するよう
に選択される。この為、高い曲げ弾性率の有機ポリマー、例えば、ポリアミド、
ポリイミド、アラミド、金属、ガラスおよび他のセラミック、例えば、カーボン
繊維およびグラファイト繊維は適切な繊維材料である。ガラス繊維の例はＥ−ガ
ラスおよびＳ−ガラスを含む。Ｅ−ガラス繊維は低アルカリのアルミニウムボロ
シリケート組成物であり、優れた電気特性並びに良好な強度および弾性率を有す
る。Ｓ−ガラスはマグネシウムアルミノシリケート組成物であり、かなり高い強
度および弾性率を有する。繊維ロービングも有用である。ロービングは、殆どま
たは全く捩じりを有しない平行バンドルに回収された所定数の連続ヤーン、スト
ランドまたはトーからなる。

【００４４】次の実施例は本発明を例示するために提供され、そしてその範囲を限定するも
のと解釈されるべきでない。特に指示がないかぎり、全ての部および百分率は重
量基準である。

【００４５】例１タルク（Aldrich Chemical Companyから購入) 、および、以下にＰＨＡＥ樹脂
として参照される、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルとモノエタノールア
ミンから誘導されたポリ（ヒドロキシアミノエーテル）を混合して、種々の体積
％のタルク／ＰＨＡＥ複合材を得た。タルクおよびＰＨＡＥ樹脂を、予備加熱し
たHaake トルクレオメータに低いｒｐｍでゆっくりと添加し、樹脂を溶融させ、
そして平衡させた。サンプルの完全な添加の後に、ミキサーを１２０ｒｐｍに上
げた。サンプルを１００〜２５０℃で、５〜６０分間、２０〜２００ｒｐｍで、
より好ましくは１７０℃および１２０ｒｐｍで、約１０分間、溶融ブレンディン
グした。ブレンディングの後に、サンプルを取り出し、そして圧縮成形を用いて
フィルムへとプレスした。

【００４６】その後、サンプルの酸素バリア特性をＡＳＴＭＤ３９８５−８１に従って試
験した。酸素濃度は１００％であった。

【００４７】タルク充填剤を含むサンプルの酸素バリア特性は、同一の試験条件下での純粋
なＰＨＡＥ樹脂の特性よりも大きく改良された。ブランクＰＨＡＥ樹脂および４
つの異なるタルク体積％充填の値を表Ｉに示す。試験条件は２３．７℃、相対湿
度５２％、酸素濃度１００％であった。

【００４８】

【表１】

【００４９】例２異なる体積％のタルクの例１に記載した複合材を、ＡＳＴＭＦ１２４９−９
０を使用して、３７．９℃および１００％相対湿度で試験して、水蒸気透過率（
ｇｍ−ｍｉｌ／１００ｉｎ²−日）を決定した。純粋なＰＨＡＥ樹脂と比較して
有意な改良が得られた。結果を表ＩＩに示す。

【００５０】

【表２】

【００５１】例３ Specialty Minerals, Inc., Barretts, Montana から得られたタルクを用いて
、例１に記載された通りに複合材を製造した。種々の体積％の複合材をタルクを
用いて製造した。酸素透過率は表ＩＩＩに示す通りである。

【００５２】

【表３】

【００５３】タルク／ＰＨＡＥ樹脂複合材は、高い相対湿度での酸素透過率についても試験
し、そしてブランクのＰＨＡＥ樹脂と比較した。結果を表ＩＶに示す。

【００５４】

【表４】

【００５５】例４ＰＨＡＥ樹脂を、１０体積％および２０体積％で、例１に記載される通りに、
マイカ（Franklin Industrial Mineralsから得られた) とブレンドした。２３℃
および６０％相対湿度で得られた酸素透過率を表Ｖに示す。高い相対湿度で、１
０体積％および１５体積％のマイカ／ＰＨＡＥ複合材について更なるデータを得
た。

【００５６】

【表５】

【００５７】例５ The Dow Chemical Companyから提供されたＳＣＡＮ（シリカ被覆した窒化アル
ミニウム）およびOmya Inc. から提供された炭酸カルシウムＯＭＹＡＣＡＲＢ５
を例１に記載される通りにＰＨＡＥ樹脂と種々の体積％でブレンドし、種々のＰ
ＨＡＥ複合材を得た。表ＶＩは種々の複合材の酸素透過率データを含む。

【００５８】

【表６】

【００５９】２０体積％複合材のミクロテンシル特性を試験した。結果を表ＶＩＩに示す。

【００６０】

【表７】

【００６１】例６タルク（Aldrich Chemical Companyから購入) およびヒドロキシ官能化ポリエ
ーテル、ＰＨＥ（エピハロヒドリンもしくはジグリシジルエーテルとビスフェノ
ールとの反応により生成）を混合し、種々の体積％のタルク／ＰＨＥ複合材を生
成した。ＰＨＥはＰＡＰＨＥＮ（商標）Phenoxy ResinsによりＰＫＨＨ（商標）
として提供された。タルク／ＰＫＨＨ樹脂を例１に記載されるようにブレンドし
た。サンプルの完全な添加の後に、ミキサーを１２０ｒｐｍに上げた。サンプル
を約１７０℃で、１２０ｒｐｍで約１０分間溶融ブレンディングした。ブレンデ
ィングの後に、サンプルを取り出し、そして圧縮成形を用いてフィルムへとプレ
スした。サンプルをＡＳＴＭＤ３９８５−８１に従って酸素バリア特性について試験
した。タルク充填剤を含むサンプルの酸素バリア特性は同一の試験条件下における純
粋なＰＫＨＨ樹脂の特性よりも大きく改良された。炭酸カルシウムおよびＳＣＡ
Ｎ複合材を製造し、そして酸素バリア特性について試験した。結果を表ＶＩＩＩ
に示す。

【００６２】

【表８】

【００６３】２０体積％の充填剤／ＰＫＨＨ複合材のマイクロテンシル特性を試験した。結
果を表ＩＸに示す。

【００６４】

【表９】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ホワイト，ジェリーイー．アメリカ合衆国，テキサス 77566，レイクジャクソン，ハックルベリードライブ 418 Ｆターム(参考） 4J002 CF001 CF091 CH001 CH081 CM021 CM051 CN051 DB016 DE076 DE086 DE096 DE116 DE136 DE146 DE236 DE246 DF016 DJ006 DJ036 DJ046 DJ056 DK006 FB076 FD016 GC00 GG01 GH00 GJ01 GK01 GL00 GM00 GN00 GQ00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ヒドロキシル官能化ポリエーテルもしくはポリエステルおよ
び無機充填剤を含む、ポリマー複合材。
【請求項２】前記無機充填剤は無機酸化物、水酸化物、炭酸塩、窒化物、
炭化物、ホウ素化物またはそれらの混合物である、請求項１記載のポリマー。
【請求項３】前記ヒドロキシル官能化ポリエーテルもしくはポリエステル
は二求核種と、少なくとも１個のエポキシ部分を含むモノマーとの反応により生
成されたものである、請求項１記載のポリマー複合材。
【請求項４】前記ヒドロキシル官能化ポリエーテルもしくはポリエステル
は以下の式【化１】（式中、ｍは５〜１０００の整数であり、Ｒ¹は主に炭化水素である二価の有機
部分であり、Ｒ³は、【化２】であり、Ｒ⁴は、【化３】であり、Ｒ²およびＲ⁶は独立に、主に炭化水素である二価の有機部分であり、
Ｒ⁵は水素またはアルキルであり、ｍは５〜１０００の整数であり、そしてｎは
０〜１００の整数である）により示される繰り返し単位を有する、請求項１記載
のポリマー複合材。
【請求項５】前記ヒドロキシル官能化ポリエーテルは、ジグリシジルエー
テルとジカルボン酸との反応により生成されたものである、請求項４記載のポリ
マー複合材。
【請求項６】前記ヒドロキシル官能化ポリエーテルはジグリシジルエーテ
ルとビスフェノールとの反応により生成されたものである、請求項４記載のポリ
マー複合材。
【請求項７】前記ヒドロキシル官能化ポリエステルはジグリシジルエステ
ルもしくはエピハロヒドリンとジカルボン酸との反応により生成されたものであ
る、請求項４記載のポリマー複合材。
【請求項８】前記ヒドロキシル官能化ポリエーテルは以下の式、【化４】（式中、Ａは１つのアミン部分または異なるアミン部分の組み合わせであり、Ｂ
は主にヒドロカルビレンである二価の有機部分であり、Ｒはアルキルまたは水素
であり、そしてｍは５〜１０００の整数である）により示される、請求項１記載
のポリマー複合材。
【請求項９】Ａは２−ヒドロキシエチルイミノ−、２−ヒドロキシプロピ
ルイミノ−、ピペラゼニル、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−ヒドロキシエチル）−１，２
−エチレンジイミノ−であり、Ｂはイソプロピリデンジフェニレン、１，３−フ
ェニレンまたは１，４−フェニレンであり、そしてＲ⁵は水素である、請求項８
記載のポリマー複合材。
【請求項１０】前記ヒドロキシル官能化ポリエーテルはジグリシジルエー
テルもしくはエピハロヒドリンと、二官能性アミンとの反応により生成されたも
のである、請求項８記載のポリマー複合材。
【請求項１１】前記ヒドロキシル官能化ポリエーテルは以下の式、【化５】（式中、Ｂは主に炭化水素である二価の有機部分であり、そしてＲ⁵はアルキル
または水素であり、そしてｍは５〜１０００の整数である）により示される、請
求項１記載のポリマー複合材。
【請求項１２】Ｂは１，３−フェニレン、１，４−フェニレン、スルホニ
ルジフェニレン、オキシジフェニレン、チオジフェニレンまたはイソプロピリデ
ンジフェニレンであり、そしてＲ⁵は水素である、請求項１１記載のポリマー複
合材。
【請求項１３】前記ヒドロキシル官能化ポリエーテルはエピハロヒドリン
もしくはジグリシジルエーテルとビスフェノールとの反応により生成されたもの
である、請求項１１記載のポリマー複合材。
【請求項１４】前記ヒドロキシル官能化ポリエーテルは以下の式、【化６】（式中、Ｒ⁵は水素またはアルキルであり、Ｒ⁷およびＲ⁹は独立に、アルキル
、置換アルキル、アリールまたは置換アリールであり、ＢおよびＲ⁸は独立に、
実質的に炭化水素である二価の有機部分であり、そしてｍは５〜１０００の整数
である）により示される、請求項１記載のポリマー複合材。
【請求項１５】Ｒ⁵は水素であり、Ｒ⁷およびＲ⁹は独立に、メチル、エ
チル、プロピル、ブチル、２−ヒドロキシエチルまたはフェニルであり、Ｂおよ
びＲ⁸は独立に、１，３−フェニレン、１，４−フェニレン、スルホニルジフェ
ニレン、オキシジフェニレン、チオジフェニレンまたはイソプロピリデンジフェ
ニレンである、請求項１４記載のポリマー複合材。
【請求項１６】前記ヒドロキシル官能化ポリエーテルは未置換モノスルホ
ンアミドもしくはＮ，Ｎ’−二置換ジスルホンアミドとジグリシジルエーテルと
の反応により生成されたものである、請求項１４記載のポリマー複合材。
【請求項１７】前記無機充填剤は、タルク、マイカ、モンモリロナイト、
ヘクトライト、カオリナイト、ディッカイト、ナクライト、ハロイサイト、サポ
ナイト、ノントロナイト、バイデライト、ボルホンスコイト、ソーコナイト、マ
ガジイト、メドモンタイト、ケニヤイト、バーミキュライト、蛇紋石、緑泥石、
パリゴルスカイト、クルケイト、アリエタイト、海泡石、アロフェン、イモゴラ
イトまたはそれらの混合物である、請求項１記載のポリマー複合材。
【請求項１８】前記無機充填剤はタルク、モンモリロナイト、ヘクトライ
トまたはそれらの混合物である、請求項１７記載のポリマー複合材。
【請求項１９】前記無機充填剤は金属酸化物、金属水酸化物、金属炭酸塩
、混合金属酸化物、混合金属水酸化物、混合金属炭酸塩またはそれらの混合物で
ある、請求項１記載のポリマー複合材。
【請求項２０】前記無機充填剤は酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸
化ジルコニウム、酸化チタン、酸化マンガン、酸化鉄、酸化アルミニウム、水酸
化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化ジルコニウム、水酸化アルミニウム
、水酸化マンガン、水酸化鉄、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸マンガ
ン、炭酸鉄または炭酸ジルコニウムである、請求項１記載のポリマー複合材。
【請求項２１】前記無機充填剤は炭酸カルシウム、酸化カルシウム、水酸
化カルシウムまたはそれらの混合物である、請求項１９記載のポリマー複合材。
【請求項２２】前記無機充填剤は金属窒化物、金属炭化物もしくは金属ホ
ウ素化物またはそれらの混合物である、請求項１記載のポリマー複合材。
【請求項２３】前記無機充填剤は窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化鉄、
炭化珪素、炭化マンガン、炭化鉄、ホウ化鉄、ホウ化アルミニウムもしくはホウ
化マンガンまたはそれらの混合物である、請求項１記載のポリマー複合材。
【請求項２４】前記窒化アルミニウムはシリカ被覆した窒化アルミニウム
である、請求項２１記載のポリマー複合材。
【請求項２５】前記無機充填剤は最終の複合材の少なくとも０．１重量％
から９０重量％以下である、請求項１記載のポリマー複合材。
【請求項２６】ヒドロキシル官能化ポリエーテルもしくはポリエステルマ
トリックスを形成する１種以上のモノマーに無機充填剤を添加し、その後、モノ
マーを重合することにより形成されたものである、請求項１記載のポリマー複合
材。
【請求項２７】反応性押出により製造する、請求項２６記載のポリマー複
合材の製造方法。
【請求項２８】コーティング、フィルム、フォーム、ラミネート、繊維、
ホットメルト接着剤または成形品の形態である、請求項１記載の複合材。
【請求項２９】ヒドロキシル官能化ポリエーテルもしくはポリエステル、
または、ヒドロキシル官能化ポリエーテルもしくはポリエステルの前駆体と、無
機充填剤とを接触させることを含む、複合材の製造方法。
【請求項３０】ヒドロキシル官能化ポリエーテルもしくはポリエステル、
または、ヒドロキシル官能化ポリエーテルもしくはポリエステルの前駆体と、無
機充填剤とを配合押出を用いて接触させることを含む、複合材の製造方法。
【請求項３１】１種以上の強化繊維もしくはマットにより強化された樹脂
マトリックスポリマーを含み、この樹脂マトリックスポリマーが請求項１記載の
複合材である、繊維強化複合材。