(57)【要約】【課題】  低い溶融粘度と高い熱変形温度を併せもつポリアリーレンエーテル組成物の提供。【解決手段】  ２５℃のクロロホルム中で測定して約０．３ｄｌ／ｇ以上の固有粘度を有する第１のポリ（アリーレンエーテル）樹脂と２５℃のクロロホルム中で測定して約０．１７ｄｌ／ｇ以下の固有粘度を有する第２の粘度ポリ（アリーレンエーテル）樹脂を含み、可塑剤を実質的に含まないポリ（アリーレンエーテル）組成物。このポリ（アリーレンエーテル）組成物は、従前みられなかった低い溶融粘度と高い熱変形温度の組合せを有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２５℃のクロロホルム中で測定して約０．３ｄｌ／ｇ以上の固有粘度を有する第１のポリ（アリーレンエーテル）樹脂と２５℃のクロロホルム中で測定して約０．１７ｄｌ／ｇ以下の固有粘度を有する第２の粘度ポリ（アリーレンエーテル）樹脂とを含み、可塑剤を実質的に含まないポリ（アリーレンエーテル）組成物。
【請求項２】
第１のポリ（アリーレンエーテル）樹脂と第２のポリ（アリーレンエーテル）樹脂との比が１：１を上回る、請求項１記載の組成物。
【請求項３】
１５００秒−１及び温度３２０℃で約１９０以下の溶融粘度を有する、請求項１又は請求項２記載の組成物。
【請求項４】
強化材をさらに含む、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の組成物。
【請求項５】
１５００秒−１及び温度３２０℃で約２７０以下の溶融粘度を有する、請求項４記載の組成物。
【請求項６】
ＡＳＴＭ  Ｄ６４８に準拠して測定して約１３０℃以上の熱変形温度を有する、請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の組成物。
【請求項７】
２５℃及び１ｋＨｚ、１０ｋＨｚ、１００ｋＨｚ又は１ＭＨｚにおいてＡＳＴＭ  Ｄ１５０に準拠して測定して約０．０２以下の誘電正接を有する、請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の組成物。
【請求項８】
さらに耐衝撃性改良剤を含む、請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載の組成物。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載の組成物を含む物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低い溶融粘度と高い熱変形温度を併せもつポリアリーレンエーテル組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリ（アリーレンエーテル）樹脂は、その加水分解安定性、高い寸法安定性、強靱性、耐熱性及び誘電特性のゆえに極めて有用な一群の高性能エンジニアリングプラスチックである。また、良好な機械的性能及び高いガラス転移温度（典型的には１５０〜２１０℃）も呈する。こうした比類のない特性の組合せにより、ポリ（アリーレンエーテル）系組成物は広範な用途に適しているポリ（アリーレンエーテル）ポリマーは通例比較的高い分子量を有するとともに、高い溶融粘度を有しており、その固有粘度は２５℃のクロロホルム中で測定して通例約０．３ｄｌ／ｇを上回る。
【０００３】
ポリ（アリーレンエーテル）組成物の溶融粘度性能を改良することが望まれる。溶融粘度性能は、押出や成形などの様々な加工段階において高温で組成物が自由に流動できる能力である。溶融粘度は、その組成物から製造できる部品の大きさと種類に影響を与える可能性がある。ポリ（アリーレンエーテル）ポリマーの分子量を低下させることによってポリ（アリーレンエーテル）組成物の溶融粘度を改良できることが従前示唆されているが、分子量が低いと衝撃強さのような他の特性に悪影響を及ぼすことがある。或いは、ポリ（アリーレンエーテル）組成物は、粘度を下げて得られる組成物の流動性を高めるためポリスチレン（特に結晶質ポリスチレン）や飽和多脂環式樹脂やテルペンフェノールなどの流動促進剤又は可塑剤を用いて製造されることが多い。ポリスチレン、テルペンフェノールその他の流動促進剤は生成物の熱変形温度（ＨＤＴ）を下げる。また、ある種の難燃剤は可塑剤としても作用し、溶融粘度性能を増大させる。
【０００４】
ＨＤＴ値及び耐衝撃性その他の特性の損失を最小又は皆無にしてポリ（アリーレンエーテル）樹脂の流動特性を改良する努力がなされている。一つの手法は、ビニル芳香族単量体を含む樹脂状添加剤又は３５重量％以上の芳香族単位を含む炭化水素の添加によるものである。
【０００５】
別の手法として、固有粘度値の高い樹脂と固有粘度値の低い樹脂との２種類以上のポリ（アリーレンエーテル）樹脂のブレンドを含む組成物を用いるものがある。こうした手法は有望ではあったが、そもそも相当な量の難燃剤及び／又は可塑剤を含有する組成物を対象にしたものであり、熱変形温度に影響が出る。
【特許文献１】米国特許第４１５４７１２号明細書
【特許文献２】米国特許第５０８１１８５号明細書
【特許文献３】米国特許第５２５８４５５号明細書
【特許文献４】米国特許第５３７６７２４号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００３／０２３００６号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ポリ（アリーレンエーテル）組成物は、２５℃のクロロホルム中で測定して約０．３ｄｌ／ｇ以上の固有粘度を有する第１のポリ（アリーレンエーテル）樹脂と２５℃のクロロホルム中で測定して約０．１７ｄｌ／ｇ以下の固有粘度を有する第２の粘度ポリ（アリーレンエーテル）樹脂とを含み、可塑剤を実質的に含まない。
【０００７】
別の実施形態では、ポリ（アリーレンエーテル）組成物は、２５℃のクロロホルム中で測定して約０．３ｄｌ／ｇ以上の固有粘度を有する第１のポリ（アリーレンエーテル）樹脂と２５℃のクロロホルム中で測定して約０．１７ｄｌ／ｇ以下の固有粘度を有する第２の粘度ポリ（アリーレンエーテル）樹脂とから実質的になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
ポリ（アリーレンエーテル）組成物は、２５℃のクロロホルム中で測定して約０．３ｄｌ／ｇ以上の固有粘度を有する第１のポリ（アリーレンエーテル）樹脂及び２５℃のクロロホルム中で測定して約０．１７ｄｌ／ｇ以下の固有粘度を有する第２のポリ（アリーレンエーテル）樹脂を含み、可塑剤を実質的に含まない。本明細書において「実質的に含まない」とは、組成物の全重量を基準にして、可塑剤の含有量が約１重量％未満、好ましくは０．５重量％未満、さらに好ましくは０重量％であることとして定義される。
【０００９】
本明細書に開示するポリ（アリーレンエーテル）組成物は、従前なかった低い溶融粘度と高い熱変形温度との組合せを有する。
【００１０】
本組成物は、充填材の非存在下で、１５００秒−１及び温度３２０℃での多点式キャピラリーレオメトリーで測定して、典型的には約１９０パスカル・秒以下、好ましくは約１８０パスカル・秒以下、さらに好ましくは１７０パスカル・秒以下の溶融粘度を有する。組成物は、充填材の存在下では、１５００秒−１及び温度３２０℃での多点式キャピラリーレオメトリーで測定して、典型的には約２７０パスカル・秒以下、好ましくは約２５０パスカル・秒以下、さらに好ましくは２３０パスカル・秒以下の溶融粘度を有する。
【００１１】
本組成物は、充填材の存在下又は非存在下で、ＡＳＴＭ  Ｄ６４８に準拠して測定して、２６４ポンド毎平方インチ（ｐｓｉ）での熱変形温度が１３０℃以上、好ましくは１４０℃以上、さらに好ましくは１５０℃以上、最も好ましくは１６５℃以上である。このような低い溶融粘度と高い熱変形温度との組合せは、ポリ（アリーレンエーテル）組成物では従前得られなかったものである。従来の低溶融粘度ポリ（アリーレンエーテル）組成物では可塑剤が用いられており、そのため熱変形温度が限られていた。
【００１２】
本組成物は、ＡＳＴＭ  Ｄ１５０に準拠して２５℃及び１ｋＨｚ又は１０ｋＨｚ又は１００ｋＨｚ又は１ＭＨｚで測定して、約０．０２以下、好ましくは約０．０１以下、さらに好ましくは約０．００５以下の誘電正接を有する。一実施形態では、硬化組成物は、ＡＳＴＭ
【００１３】
Ｄ１５０に準拠して２５℃及び１ｋＨｚ又は１０ｋＨｚ又は１００ｋＨｚ又は１ＭＨｚで測定して、０．００５以下の誘電正接を有する。
【００１４】
本組成物は、また、ＡＳＴＭ  Ｄ１４９に準拠して測定して改良された絶縁破壊強さを有する。例えば、２５℃のクロロホルム中で測定した固有粘度が０．４ｄｌ／ｇのポリ（アリーレンエーテル）９０重量％と２５℃のクロロホルム中で測定した固有粘度が０．１２ｄｌ／ｇのポリ（アリーレンエーテル）１０重量％を含む組成物は、２８キロボルト／ミリメートル（ｋＶ／ｍｍ）の平均絶縁破壊強さを有し、標準偏差は２．０２ｋＶ／ｍｍである。これに対して、２５℃のクロロホルム中で測定した固有粘度が０．４ｄｌ／ｇのポリ（アリーレンエーテル）９０重量％とポリスチレン１０重量％を含む組成物は、平均絶縁破壊強さ２５．６ｋＶ／ｍｍで、標準偏差１．３７ｋＶ／ｍｍである。試験した組成物の重量％は、組成物の全重量を基準にしたものである。
【００１５】
ポリ（アリーレンエーテル）という用語には、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）及びポリ（アリーレンエーテル）共重合体、グラフト共重合体、ポリ（アリーレンエーテル）エーテルアイオノマー、アルケニル芳香族化合物とビニル芳香族化合物とポリ（アリーレンエーテル）のブロック共重合体など、並びにこれらの１種以上を含む組合せが包含される。ポリ（アリーレンエーテル）自体は次の式（Ｉ）の構造単位を複数含んでなる公知のポリマーである。
【００１６】
【化１】
2006519298.tif 000003
【００１７】
式中、各構造単位において、各Ｑ１は独立に水素、ハロゲン、第一又は第二低級アルキル（例えば炭素原子数７以下のアルキル）、フェニル、ハロアルキル、アミノアルキル、炭化水素オキシ、或いはハロゲン原子と酸素原子の間に２以上の炭素原子が介在するハロ炭化水素オキシであり、各Ｑ２は独立に水素、ハロゲン、第一又は第二低級アルキル、フェニル、ハロアルキル、炭化水素オキシ、ハロゲン原子と酸素原子の間に２以上の炭素原子が介在するハロ炭化水素オキシなどである。好ましくは、各Ｑ１はアルキル又はフェニル、特にＣ１−４アルキル基であり、各Ｑ２は水素である。
【００１８】
単独重合体及び共重合体のポリ（アリーレンエーテル）が共に包含される。好ましい単独重合体は２，６−ジメチルフェニレンエーテル単位を含むものである。適当な共重合体には、かかる単位を例えば２，３，６−トリメチル−１，４−フェニレンエーテル単位と共に含むランダム共重合体或いは２，６−ジメチルフェノールと２，３，６−トリメチルフェノールとの共重合で得られる共重合体がある。また、ビニルモノマー又はポリスチレンのようなポリマーをグラフトして得られる部分を含むポリ（アリーレンエーテル）、並びに低分子量ポリカーボネートやキノンや複素環式化合物やホルマールのようなカップリング剤を公知の方法で２本のポリ（アリーレンエーテル）鎖のヒドロキシ基と反応させてさらに高分子量のポリマーとしたカップリング化ポリ（アリーレンエーテル）も挙げられる。ポリ（アリーレンエーテル）には、これらの１種以上を含む組合せも包含される。
【００１９】
本ポリ（アリーレンエーテル）組成物は、２種類のポリ（アリーレンエーテル）を利用する。第１のポリ（アリーレンエーテル）樹脂は、２５℃のクロロホルム中で測定して、約０．３０ｄｌ／ｇを超える固有粘度を有する。これらのポリマーは、一般に、上記の式Ｉの繰返し単位を５０以上を有し、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定して約３０００〜４００００の範囲内の数平均分子量及び２００００〜８００００の範囲内の重量平均分子量を有する。第２のポリ（アリーレンエーテル）樹脂は、２５℃のクロロホルム中で測定して、約０．１７ｄｌ／ｇ以下、好ましくは約０．１５ｄｌ／ｇ以下、及びさらに好ましくは０．１３ｄｌ／ｇ以下の固有粘度を有する。本明細書でポリ（アリーレンエーテル）について用いる第１及び第２という用語は、単に識別のために用いるものにすぎず、特定の添加順序を示唆するものでも必要とするものでもない。第１のポリ（アリーレンエーテル）樹脂と第２のポリ（アリーレンエーテル）樹脂は、同一又は異なる化学構造を有していてもよい。
【００２０】
ポリ（アリーレンエーテル）は通例２，６−キシレノールや２，３，６−トリメチルフェノールのような１種類以上のモノヒドロキシ芳香族化合物の酸化カップリングによって製造される。かかる酸化カップリングには概して触媒系が使用されるが、触媒系は通例、銅、マンガン又はコバルト化合物のような１種類以上の重金属化合物を通常はその他様々な物質と共に含んでいる。
【００２１】
多くの目的に特に有用なポリ（アリーレンエーテル）は、１以上の含アミノアルキル末端基を有する分子からなるものである。アミノアルキル基は通例ヒドロキシ基に対してオルト位に位置する。かかる末端基を有する生成物は、ジ−ｎ−ブチルアミンやジメチルアミンのような適当な第一又は第二モノアミンを酸化カップリング反応混合物の一成分として導入することで得られる。また、４−ヒドロキシビフェニル末端基が存在していることも多々あり、これらは、通例、副生物のジフェノキノンが特に銅−ハライド−第二又は第三アミン系に存在しているような反応混合物から得られる。かなりの割合のポリマー分子（通例ポリマーの約９０重量％にも達する）が上記の含アミノアルキル末端基及び４−ヒドロキシビフェニル末端基の少なくともいずれかを含んでいてもよい。
【００２２】
以上の説明から当業者には自明であろうが、想定されるポリ（アリーレンエーテル）には、構造単位又は副次的な化学的特徴の変化とは無関係に、現在公知のものの多くが包含される。
【００２３】
ポリ（アリーレンエーテル）組成物における第１のポリ（アリーレンエーテル）と第２のポリ（アリーレンエーテル）との重量比は広く変えることができるが、好ましくは約１：１を上回り、さらに好ましくは約１．２５：１を上回る。約１：５〜約２０：１の重量比がさらに一段と好ましく、約９：１〜約２：１の重量比が最も好ましい。第２のポリ（アリーレンエーテル）樹脂の濃度が高いと、脆い材料を与える。そのため、第２のポリ（アリーレンエーテル）樹脂は、好ましくは組成物全体の約４０重量％（ｗｔ％）以下、さらに好ましくは組成物全体の約１〜３０ｗｔ％、最も好ましくは組成物全体の約３〜２５ｗｔ％の量で用いられる。
【００２４】
ポリ（アリーレンエーテル）組成物は、他の成分を幅広い量で含んでいてもよい。大概、第１のポリ（アリーレンエーテル）と第２のポリ（アリーレンエーテル）の組合せは、組成物の全重量を基準にして約５〜９５ｗｔ％、好ましくは約５０〜９５ｗｔ％の量で使用される。ただし、１００ｗｔ％ポリ（アリーレンエーテル）からなる組成物も具体的に想定される。
【００２５】
ある実施形態では、ポリ（アリーレンエーテル）組成物は、米国特許第５９８１６５６号及び同第５８５９１３０号に開示されているようにポリアミド、米国特許第５２９０８８１号に開示されているようにポリアリーレンスルフィド、米国特許第５９１６９７０号に開示されているようにポリフタルアミド、米国特許第５２３１１４６号に開示されているようにポリエーテルアミド、米国特許第５２３７００５号に開示されているようにポリエステル、ポリエーテルイミドを含んでいてもよく、これらの組合せを含んでいてもよい。
【００２６】
本ポリ（アリーレンエーテル）組成物は、さらに、耐衝撃性改良剤、酸化防止剤、充填材、導電性充填材（例えば導電性カーボンブラック、炭素繊維、ステンレス鋼繊維、金属フレーク、金属粉など）、強化材（例えばガラス繊維）、安定剤（例えば酸化安定剤、熱安定剤及び紫外線安定剤）、帯電防止剤、滑剤、着色剤、染料、顔料、ドリップ防止剤、離型剤のような添加剤を含んでいてもよい。
【００２７】
ポリ（アリーレンエーテル）組成物の衝撃強さを向上させる材料（耐衝撃性改良剤）は必須ではないが、望ましいことが多い。好適な材料には天然及び合成ゴム弾性ポリマー、例えば天然ゴム、合成ゴム及び熱可塑性エラストマーがある。これらは、通例、オレフィン（例えばエチレン、プロピレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン）、アルケニル芳香族単量体（例えば、スチレン及びα−メチルスチレン）、共役ジエン（例えばブタジエン、イソプレン及びクロロプレン）、ビニルカルボン酸及びその誘導体（例えば酢酸ビニル、アクリル酸、アルキルアクリル酸、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、アクリロニトリル）のような単量体から誘導される。これらは、上記の好適な各種単量体から誘導される単独重合体でも、ランダム型、ブロック型、グラフト型及びコアシェル型を始めとする共重合体であってもよく、これについては以下でさらに詳しく説明する。
【００２８】
ポリ（アリーレンエーテル）組成物に配合し得るポリオレフィンは一般構造ＣｎＨ２ｎのものであり、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリイソブチレンなどが挙げられるが、好ましい単独重合体はポリエチレン、ＬＬＤＰＥ（線状低密度ポリエチレン）、ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）及びＭＤＰＥ（中密度ポリエチレン）及びアイソタクチックポリプロピレンである。こうした一般構造のポリオレフィン樹脂及びその製造法は当技術分野で周知であり、例えば米国特許第２９３３４８０号、同第３０９３６２１号、同第３２１１７０９号、同第３６４６１６８号、同第３７９０５１９号、同第３８８４９９３号、同第３８９４９９９号、同第４０５９６５４号、同第４１６６０５５号及び同第４５８４３３４号に記載されている。
【００２９】
エチレンとプロピレンや４−メチルペンテン−１などのα−オレフィンとの共重合体のようなポリオレフィン共重合体も使用できる。エチレンとＣ３〜Ｃ１０モノオレフィンと非共役ジエンとの共重合体（本明細書中ではＥＰＤＭ共重合体という。）も適している。ＥＰＤＭ共重合体に適したＣ３〜Ｃ１０モノオレフィンの具体例には、プロピレン、１−ブテン、２−ブテン、１−ペンテン、２−ペンテン、１−ヘキセン、２−ヘキセン及び３−ヘキセンがある。好適なジエンには、１，４−ヘキサジエン並びに単環式及び多環式ジエンがある。エチレンと他のＣ３〜Ｃ１０モノオレフィン単量体とのモル比は９５：５〜５：９５であればよく、ジエン単位は０．１〜１０モル％の量で存在する。ＥＤＰＭ共重合体は、米国特許第５２５８４５５号に開示されている通りポリ（アリーレンエーテル）にグラフトさせるためアシル基又は求電子基で官能化できる。
【００３０】
ポリオレフィンは、組成物全体の重量を基準にして通例約０．１〜約１０重量％の量で存在する。ポリオレフィンがＥＰＤＭの場合、その量は一般に組成物の０．２５〜約３重量％である。
【００３１】
耐衝撃性の改良に適した材料には、共役ジエンの単独重合体及びランダム共重合体がある。具体例としては、ポリブタジエン、ブタジエン−スチレン共重合体、ブタジエン−アクリレート共重合体、イソプレン−イソブテン共重合体、クロロブタジエンポリマー、ブタジエンアクリロニトリルポリマー及びポリイソプレンがある。これらの耐衝撃性改良剤は組成物全体の約１〜３０重量％をなす。
【００３２】
共役ジエンを含む耐衝撃性改良剤の特に有用な部類には、ＡＢ（ジブロック）型、（ＡＢ）ｍ−Ｒ（ジブロック）型及びＡＢＡ′（トリブロック）型ブロック共重合体がある。ブロックＡ及びＡ′は通例アルケニル芳香族単位であり、ブロックＢは通例共役ジエン単位である。式（ＡＢ）ｍ−Ｒのブロック共重合体については、整数ｍは２以上であり、Ｒは構造ＡＢのブロックに対する多官能性カップリング剤である。
【００３３】
アルケニル芳香族化合物と共役ジエン化合物のコアシェルグラフト共重合体も有用である。特に適しているのは、スチレンブロックとブタジエンブロック、イソプレンブロック又はエチレン−ブチレンブロックとを含むものである。好適な共役ジエンブロックには上述の単独重合体及び共重合体があるが、これらは公知の方法で部分的又は完全に水添されていてもよく、その場合エチレン−プロピレンブロックなどと表すことができ、オレフィンブロック共重合体と似た特性を有する。好適なアルケニル芳香族化合物には、スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルキシレン及びビニルナフタレンがある。ブロック共重合体は好ましくは約１５〜５０％のアルケニル芳香族単位を含有する。このタイプのトリブロック共重合体の例はポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレン（ＳＢＳ）、水添ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレン（ＳＥＢＳ）、ポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレン（ＳＩＳ）及びポリ（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）である。市販トリブロック共重合体の具体例はＳｈｅｌｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社のＣＡＲＩＦＬＥＸ（登録商標）、ＫＲＡＴＯＮ（登録商標）Ｄ及びＫＲＡＴＯＮ（登録商標）Ｇシリーズである。
【００３４】
また、ビニル芳香族単量体と共役ジエン単量体のラジアルブロック共重合体からなる耐衝撃性改良剤も包含される。このタイプの共重合体は概して約６０〜９５重量％の重合ビニル芳香族単量体と約４０〜５重量％の重合共役ジエン単量体からなる。この共重合体は放射状構造をなす３本以上のポリマー鎖を有する。各鎖の末端は実質的に非弾性セグメントであり、これに弾性ポリマーセグメントが結合している。こうしたブロック共重合体は、米国特許第４０９７５５０号に記載のように「枝分れ」ポリマーと呼ばれることもあり、他の共役ジエン系耐衝撃性改良剤と同様の量で用いられる。
【００３５】
組成物の耐衝撃性の改良に有用な材料は、組成物の全重量を基準にして通例約２〜１０重量％の量で使用される。
【００３６】
低い固有粘度のポリ（アリーレンエーテル）樹脂の使用による上述の利点は、遷移強化ポリ（アリーレンエーテル）組成物でも得られることが判明した。強化材には繊維状又は非繊維状の強化材がある。ポリ（アリーレンエーテル）組成物は、強化材として、その成形品の曲げ強さと曲げ弾性率、寸法安定性及び引張強さを大幅に高めるガラス繊維などの繊維強化材を含んでいてもよい。概して、比較的ソーダ分の少ないライム−アルミニウムホウケイ酸ガラス（Ｅガラス）が好ましい。ガラスロービングも使用し得るが、カット繊維及びミルドファイバーが好ましいことが多い。かかるカット繊維の長さは通常約３ｍｍ以上であり、ミルドファイバーでは約１．５ｍｍ以下である。好ましい長さは約３〜約１３ｍｍである。繊維の好ましい直径は約０．００２〜約０．０１５ｍｍ（１５μｍ）である。ガラス繊維の使用量は組成物全体の０〜約６０重量％であり、好ましくは組成物全体の重量を基準にして約３〜３０重量％である。最終用途で高度の剛性及び強度が必要とされる場合には使用量を増やす。さらに好ましくは、ガラス繊維の量は約６〜２５重量％である。
【００３７】
炭素繊維、炭素フィブリル、炭素粉末、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）繊維及びステンレス鋼繊維並びに金属コートグラファイト繊維も０〜約６０重量％の量で使用でき、好ましくは１．５〜約２５重量％、さらに好ましくは３〜約１５重量％の量で使用される。炭素繊維は通例３ｍｍ以上、好ましくは３〜約１３ｍｍの長さを有する。グラファイト繊維のコーティングに用いられる金属の例には、ニッケル、銀、黄銅、銅及び金があるが、ニッケルが好ましい。組成物の全重量を基準にして６０重量％以下の量のアルミニウム、ニッケル、鉄及び青銅などの金属の繊維又は小板も適している。
【００３８】
好適な非繊維状無機充填材には、雲母、粘土、ガラスビーズ、ガラスフレーク、グラファイト、アルミニウム水和物、炭酸カルシウム、シリカ、カオリン、硫酸バリウム、タルク及びケイ酸カルシウム（ウォラストナイト）がある。有効量は用いる個々の物質によって異なるが、組成物全体の重量を基準にして概して約０．２５〜６０重量％、典型的には約１〜約３０重量％、好ましくは約３〜約１２重量％である。雲母の具体例には、白雲母、金雲母、黒雲母、フッ素金雲母及び合成雲母がある。雲母の量は好ましくは組成物全体の重量を基準にして約０．２５〜約３０重量％である。粘土の好ましい量は組成物全体の重量を基準にして約０．２５〜約３０重量％である。
【００３９】
好適な顔料には、二酸化チタン（ＴｉＯ２）やカーボンブラックのような当技術分野で周知のものがある。好適な安定剤には、硫化亜鉛、酸化亜鉛及び酸化マグネシウムがある。
【００４０】
好適な酸化防止剤には、特に限定されないが、ヒドロキシルアミン、ヒンダードフェノール（例えば、アルキル化モノフェノールやポリフェノール）、ベンゾフラノン類（例えば３−アリールベンゾフラノン）、亜リン酸アルキル及び亜リン酸アリール（例えば、２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールホスファイトやトリデシルホスファイト）、並びにヒンダードアミン（例えば、ジオクチルメチルアミンオキシドその他の第三アミンオキシド）がある。かかる酸化防止剤は組成物の重量を基準にして好ましくは０．１〜１．５重量％の量で使用される。
【００４１】
好適なＵＶ安定剤には、４，６−ジベンゾイルレゾルシノール、アルカノールアミンモルホレン及びベンゾトリアゾールがある。
【００４２】
本ポリ（アリーレンエーテル）組成物は周知の手法で製造し得る。製造方法の一例は、まず第１のポリ（アリーレンエーテル）と第２のポリ（アリーレンエーテル）をドライブレンドし、その混合物を押出機のような公知の技術によってコンパウンディングしてポリ（アリーレンエーテル）組成物を形成することである。充填材のような追加成分は、ポリ（アリーレンエーテル）と一緒に添加してもよいし、或いは後段の混合又はコンパウンディング段階で添加してもよい。本ポリ（アリーレンエーテル）組成物は、従来の可塑剤を含むポリ（アリーレンエーテル）組成物と比較すると、溶融粘度は低いが、高いＨＤＴ値と衝撃特性を与える。本ポリ（アリーレンエーテル）組成物は他の成分とブレンドすることもできるし、押出し、急冷し、切断してペレットにすることもできる。ペレットは、次いで溶融して所望の形状と大きさの物品に成形してもよいし、再びコンパウンディングして他の成分とブレンドした後さらに加工処理して最終物品を製造してもよい。
【００４３】
本ポリ（アリーレンエーテル）組成物は、例えばＩＣトレイ及びＨＧＡトレイのような電子部品実装取扱い系の形成に特に有用である。電子部品実装取扱い系に使用される材料には、特に約１３０℃を超える温度で優れた寸法安定性が要求され、用途によって約１５０℃以上の温度で優れた寸法安定性が要求される。
【実施例】
【００４４】
以下の非限定的な実施例によって、本発明をさらに例証する。
【００４５】
例１〜６
ＧＥ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ社から２５℃のクロロホルム中で測定した固有粘度が０．１２ｇ／ｄｌのポリ（アリーレンエーテル）であるＳＡ１２０をペレットの形態で入手し、粉砕して粒径を減少させた。次いで、２０重量％の粉砕ＳＡ１２０を溶融粘度の高いポリ（アリーレンエーテル）８０重量％（表２に示す）と溶融ブレンドした。比較例では、流動促進剤／可塑剤として結晶性ポリスチレン（ＸＰＳ）２０重量％を用いた。各例の溶融粘度を、Ｋａｙｅｎｅｓｓレオメーターで滞留時間を４分として３４０℃における多点式キャピラリーレオメトリーによって測定した。剪断速度の値は秒−１であり、溶融粘度はパスカル・秒である。データを図１及び表２に示す。図１から、低い固有粘度のポリ（アリーレンエーテル）（ＳＡ−１２０）を含有する組成物と、ポリスチレン可塑剤を含有する比較組成物とで、粘度がよく類似していることが分かる。ＡＳＴＭ  Ｄ６４８を用いて２６４ｐｓｉで熱変形温度（℃で）を測定し、そのデータを図２に示す。
【００４６】
【表１】
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【００４７】
【表２】
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【００４８】
図１及び表２にみられるように、低い固有粘度のポリ（アリーレンエーテル）（ＳＡ１２０）を含有する組成物は可塑剤を使用しなくても、ポリスチレンを含有する比較組成物と同等の溶融粘度を有している。図２から、低い固有粘度のポリ（アリーレンエーテル）を含有する組成物は、流動促進剤／可塑剤を使用した比較組成物よりも格段に高い熱変形温度を有していることが分かる。
【００４９】
例７〜１６
例７〜１６は、例１〜６と同じ方法で製造した。例７〜１２では、２５℃のクロロホルム中で測定した固有粘度が０．３３ｇ／ｄｌの耐熱性ポリ（アリーレンエーテル）（ＨＨ  ＰＰＯ）を用いた。組成物中のＳＡ１２０及び結晶性ポリスチレンの量を表３に示す通り変化させた。組成物の熱変形温度を上述の通り試験した。各例の溶融粘度を、Ｋａｙｅｎｅｓｓレオメーターで滞留時間を４分として３４０℃における多点式キャピラリーレオメトリーによって測定した。剪断速度の値は秒−１であり、溶融粘度はパスカル・秒である。データを表３、表４及び図３に示す。成分の量は、組成物の全重量を基準にした重量％で示す。
【００５０】
【表３】
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【００５１】
【表４】
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【００５２】
表３、表４及び図３にみられるように、結晶性ポリスチレンに代えて低い固有粘度のポリ（アリーレンエーテル）を用いると、結晶性ポリスチレンを含有する組成物と同様の溶融粘度を示しつつ、熱変形温度が大幅に増大する。
【００５３】
例１７〜２３
例１７〜２３では、上述の材料と、ポリ（アリーレンエーテル）１００重量部を基準にしてポリエチレン０．５重量部、ガラス繊維１１重量部、炭素繊維７重量部を使用する。使用したガラス繊維は、Ｏｗｅｎｓ  Ｃｏｒｎｉｎｇ社から１２２Ｙ−１４Ｐという商品名で市販されている。使用した炭素繊維は、Ａｋｚｏ社からＦｏｒｔａｆｉｌ  ２０２という商品名で市販されている。離型剤として用いたポリエチレンはＮｏｖａｐｏｌ社からＧ１２０２４Ａという商品名で市販されている。
【００５４】
例１７〜２３の組成を表４に示す。各例について、標準ショットサイズ、トランスファー位置及び射出速度を用いてトランスファー成形圧を試験した。各例について、ＡＳＴＭ  Ｄ６４８による２６４ｐｓｉ及び６６ｐｓｉでの熱変形温度、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８による引張強さ、ＡＳＴＭ  Ｄ７９０による曲げ弾性率、ＡＳＴＭ  Ｄ２５６によるノッチ付アイゾッド、ＡＳＴＭ  Ｄ４８１２によるノッチなしアイゾッド、及び多点式キャピラリーレオメトリーによる溶融粘度を試験した。熱変形温度は℃単位である。引張強さ、トランスファー成形圧及び曲げ弾性率はメガパスカル（ＭＰａ）単位である。ノッチ付及びノッチなしアイゾッド値はキロジュール／平方メートル（ｋＪ／ｍ２）単位である。例１７〜２３のデータを表５及び図４及び図５に示す。
【００５５】
【表５】
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【００５６】
表４及び図４及び図５から分かる通り、充填材配合組成物においてポリスチレンに代えて低い固有粘度のポリ（アリーレンエーテル）を用いると、比類のない性能の組合せ、つまりポリスチレン含有組成物の溶融粘度と同様の溶融粘度とポリスチレン含有組成物よりも格段に高い熱変形温度という組合せが得られる。
【００５７】
例２４〜３８
ＧＥ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ社から２５℃のクロロホルム中で測定した固有粘度が０．１２ｇ／ｄｌのポリ（アリーレンエーテル）であるＳＡ１２０をペレットの形態で入手し、粉砕して粒径を減少させた。次いで、粉砕ＳＡ１２０を、表６に示す量でビスフェノールＡジホスフェート（ＢＰＡＤＰ）を含むポリ（アリーレンエーテル）（ＰＰＯ）と溶融ブレンドした。量はすべて組成物全体の重量を基準にした重量％である。各例の溶融粘度を、Ｋａｙｅｎｅｓｓレオメーターで滞留時間を４分として３００℃における多点式キャピラリーレオメトリーによって測定した。剪断速度の値は秒−１であり、溶融粘度はパスカル・秒である。
各例について、ＡＳＴＭ  Ｄ６４８による２６４ｐｓｉでの熱変形温度、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８による引張強さ、ＡＳＴＭ  Ｄ７９０による曲げ弾性率を試験した。データを表６に示す。熱変形温度値は℃単位である。降伏点引張強さ値は、重量キログラム／平方センチメートル（ｋｇｆ／ｃｍ２）単位である。クロスヘッド破断伸びは％単位である。曲げ弾性率及び降伏点曲げ強さの値はｋｇｆ／ｃｍ２単位である。
【００５８】
【表６】
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【００５９】
例２４〜３６の溶融粘度及び熱変形温度から分かる通り、ＢＰＡＤＰを配合することによって溶融粘度及び熱変形温度は大幅に低下する。これに対して、同様の組成でＢＰＡＤＰを含まない例３７及び例３８は、驚くべきことに良好な溶融粘度と高い熱変形温度を示す。
【００６０】
以上、様々な実施形態を参照して本発明を説明してきたが、本発明の技術的範囲から逸脱せずに様々な変更をなすことができ、その構成要素を均等物で置換できることは当業者には自明であろう。さらに、本発明の要旨から逸脱することなく、個々の状況又は材料を本発明の教示に適合させるために様々な修正を行うこともできる。したがって、本発明は、本発明の最良の実施の形態として開示してきた特定の実施形態に限定されるものではなく、各請求項の技術的範囲に属するあらゆる実施形態を包含する。
【００６１】
本明細書で引用した特許その他の文献の開示内容は、援用によって本明細書の内容の一部をなす。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】溶融粘度データを示すグラフである。
【図２】熱変形温度データを示すグラフである。
【図３】熱変形温度データを示すグラフである。
【図４】溶融粘度データを示すグラフである。
【図５】溶融粘度データを示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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