(57)【要約】  本明細書では、低ＭＦＲ  ＰＰＳポリマー及びＥ−ＣＲガラス繊維を含むポリフェニレンスルフィド（「ＰＰＳ」）ポリマー組成物が記載される。驚くべきことに、ＰＰＳポリマー組成物は、Ｅ−ＣＲガラス繊維の代わりに、Ｅガラス繊維を有する対応するＰＰＳポリマー組成物と比較して、水老化後の引張り強度及び引張り伸びの保持（「水老化性能」）が大幅に改善されたことが発見された。更に、低ＭＦＲ  ＰＰＳポリマー及び高ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーを組み合わせたＥ−ＣＲガラス繊維を含むＰＰＳポリマー組成物は、Ｅ−ＣＲガラス繊維及び低ＭＦＲ  ＰＰＳポリマー又は高ＭＦＲ  ＰＰＳを含む対応するポリマー組成物と比較して、水老化性能に関して予期しない相乗効果を有することも発見された。少なくとも部分的に改善された水老化性能のために、ＰＰＳポリマー組成物は、ポリマー組成物が水と接触する用途の設定に有利に組み込まれることができる。例としては、これに限定されないが、飲料水用途が挙げられる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
−１７０ｇ／１０分以下のメルトフロー速度を有する低ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーと、
−Ｅ−ＣＲガラス繊維と、
−任意で少なくとも７００ｇ／１０分のメルトフロー速度を有する高ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーと、
を含み、
−メルトフロー速度は、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８Ｂに従って５ｋｇの重りを使用して３１６℃で測定される、ポリフェニレンスルフィド（「ＰＰＳ」）ポリマー組成物。
【請求項２】
前記低ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーは、１５０ｇ／１０分以下、より好ましくは１４０ｇ／１０分以下、最も好ましくは１３０ｇ／１０分以下のメルトフロー速度を有する、請求項１に記載のＰＰＳポリマー組成物。
【請求項３】
前記低ＭＦＲ  ＰＰＳポリマー及び高ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーの総濃度が、前記ＰＰＳポリマー組成物の総重量に対して、少なくとも３０重量％であり、且つ、６５重量％以下である、請求項１又は請求項２に記載のＰＰＳポリマー組成物。
【請求項４】
前記高ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のＰＰＳポリマー組成物。
【請求項５】
前記高ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーは、少なくとも９００ｇ／１０分、好ましくは少なくとも１０００ｇ／１０分のメルトフロー速度を有する、請求項４に記載のＰＰＳポリマー組成物。
【請求項６】
前記低ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーの前記高ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーに対する濃度の比は、１：１〜３：１、好ましくは１：１〜２．５：１、より好ましくは１：１〜２：１、最も好ましくは１：１〜１：１．５である、請求項４又は５に記載のＰＰＳポリマー組成物。
【請求項７】
前記Ｅ−ＣＲガラス繊維の濃度は、前記ＰＰＳポリマー組成物の総重量に対して、３０重量％〜６０重量％、好ましくは３５重量％〜５５重量％である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のＰＰＳポリマー組成物。
【請求項８】
Ｅ−ＣＲガラス繊維は、前記Ｅ−ＣＲガラス繊維の総重量に対して、０．５重量％未満、好ましくは０．１重量％未満、より好ましくは０．０５重量％未満、更により好ましくは０．０３重量％未満、最も好ましくは０．０２重量％未満のホウ素を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載のＰＰＳポリマー組成物。
【請求項９】
前記Ｅ−ＣＲガラス繊維は、前記Ｅ−ＣＲガラス繊維の総重量に対して、少なくとも０．１重量％、好ましくは少なくとも０．１５重量％、最も好ましくは少なくとも０．１７重量％、及び０．２５重量％以下、好ましくは０．２０重量％以下、最も好ましくは０．１９重量％以下の濃度を有する二酸化チタンを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載のＰＰＳポリマー組成物。
【請求項１０】
前記Ｅ−ＣＲガラス繊維は、前記Ｅ−ＣＲガラス繊維の総重量に対して、少なくとも０．２重量％、好ましくは少なくとも０．２５重量％、より好ましくは少なくとも０．３重量％、最も好ましくは少なくとも０．３５重量％、及び０．５重量％以下、好ましくは０．４５重量％以下の濃度を有するカリウムを含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載のＰＰＳポリマー組成物。
【請求項１１】
前記Ｅ−ＣＲガラス繊維は、
−前記ＥＣ−Ｒガラス繊維の総重量に対して、０．５重量％未満、好ましくは０．３重量％未満、より好ましくは０．１重量％未満、最も好ましくは０．０５重量％未満の濃度を有するナトリウムと、
−前記Ｅ−ＣＲガラス繊維の総重量に対して、０．１重量％未満、好ましくは０．０７重量％未満、より好ましくは０．０５重量％未満、最も好ましくは０．０２重量％未満のストロンチウム濃度と、
を含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のＰＰＳポリマー組成物。
【請求項１２】
前記ポリマー組成物は、少なくとも１２０ＭＰａ、好ましくは少なくとも１４０ＭＰａ、より好ましくは少なくとも１６０ＭＰａ、更により好ましくは少なくとも１７０ＭＰａ、更により好ましくは少なくとも１７５ＭＰａ、更により好ましくは少なくとも１８０ＭＰａ、更により好ましくは少なくとも１８５ＭＰａ、最も好ましくは少なくとも１９０ＭＰａの引張り強度を含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のＰＰＳポリマー組成物。
【請求項１３】
前記ＰＰＳポリマー組成物は、
−３０％以下、好ましくは２８％以下、より好ましくは２６％以下、更により好ましくは２４％以下、更により好ましくは２２％以下、最も好ましくは２０％以下の２５０時間の水老化後の引張り強度の保持と、
−３５％以下、好ましくは３０％以下、最も好ましくは２５％以下の２５０時間の水老化後の引張り破断伸びの保持と、
を含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のＰＰＳポリマー組成物。
【請求項１４】
前記低ＭＦＲ  ＰＰＳポリマー及び高ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーはそれぞれ、以下の式：
2020522602.tif 000005
による少なくとも５０モル％の繰り返し単位（ＲＰＰＳ）を含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のＰＰＳポリマー組成物。
【請求項１５】
物品は、水ポンプ、水道メーター、蛇口、バルブ、マニホールド、注ぎ口、パイプ、及び自動車液体リザーバーからなる群から選択される、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のＰＰＳポリマー組成物を含む物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年６月８日出願の米国仮特許出願第６２／５１６，９２９号及び２０１７年１１月３０日出願の米国仮特許出願第６２／５９２，９５６号に対する優先権を主張するものであり、これらの出願のそれぞれの全内容は、あらゆる目的のために参照により本明細書に援用される。
【０００２】
本発明は、大幅に改善された水老化（ｗａｔｅｒ  ａｇｉｎｇ）特性を有するポリフェニレンスルフィドポリマー組成物に関する。更に、本発明は、ポリフェニレンスルフィドポリマー組成物を組み込んだ物品に関する。
【背景技術】
【０００３】
強化ポリフェニレンスルフィド（「ＰＰＳ」）ポリマー組成物は、ＰＰＳポリマーが水と接触している用途の設定で有利に使用される。一般的に、ＰＰＳポリマー組成物は、組成物の本質的に望ましい耐薬品性に加えて、高強度（例えば、引張り強度など）を有するＰＰＳポリマー組成物を提供するために、Ｅ−ガラス繊維で強化されている。高い強度と望ましい耐薬品性のため、このような組成物は飲料水用途で特に望ましい。しかしながら、水と長時間接触した後、ＰＰＳポリマー組成物の強度が著しく低下し、ＰＰＳポリマー組成物を含む対応する部品の交換が必要になる。従って、水との長時間の接触中に強化ＰＰＳポリマー組成物の機械的特性の保持を増加させることが常に望まれている。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
本明細書では、低メルトフロー速度（「ＭＦＲ」）ＰＰＳポリマー及びＥ−ＣＲガラス繊維を含むポリフェニレンスルフィド（「ＰＰＳ」）ポリマー組成物が記載される。驚くべきことに、ＰＰＳポリマー組成物は、Ｅ−ＣＲガラス繊維（「類似したＰＰＳポリマー組成物」）の代わりに、Ｅ−ガラス繊維を有する対応するＰＰＳポリマー組成物と比較して、水老化後の引張り強度と引張り破断伸びの保持（「水老化性能」）が大幅に改善されたことが発見された。更に、低ＭＦＲ  ＰＰＳポリマー及び高ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーを組み合わせたＥ−ＣＲガラス繊維を含むＰＰＳポリマー組成物は、Ｅ−ＣＲガラス繊維及び低ＭＦＲ  ＰＰＳポリマー又は高ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーを含む対応するポリマー組成物と比較して、水老化性能に関して予期しない相乗効果を有することも発見された。少なくとも部分的に改善された水老化性能のために、ＰＰＳポリマー組成物は、ポリマー組成物が水と接触する用途の設定に有利に組み込まれ得る。例としては、これに限定されないが、飲料水用途が挙げられる。
【０００５】
上記のように、ＰＰＳポリマー組成物は、水老化後の引張り強度の改善された保持及び引張り破断伸びの改善された保持を有する。参照しやすいように、引張り破断伸びは「引張り伸び」と呼ばれることがある。水老化中、ＰＰＳポリマー組成物から成形されたＩＳＯ  ５２７−２引張り棒は、脱イオン水に浸され、選択された期間の間１３５℃の温度に維持された。水老化については、実施例でより詳しく記載される。引張り強度の保持とは、ＰＰＳポリマー組成物から成形された成形されたままのＩＳＯ  ５２７−２引張り棒の引張り強度に対して、（１）ＰＰＳポリマー組成物から成形された成形されたままの（例えば、水老化なし）ＩＳＯ  ５２７−２引張り棒の引張り強度、及び（２）選択された時間の水老化後にＰＰＳポリマー組成物から成形されたＩＳＯ  ５２７−２引張り棒の引張り強度における１００倍の差を指す。定義されるように、引張り強度の保持の値が低いほど、水老化中の引張り強度の変化が少ないことを示す。いくつかの実施形態では、ＰＰＳポリマーは、２５０時間の水老化後、３０％以下、好ましくは２８％以下、より好ましくは２６％以下、更により好ましくは２４％以下、更により好ましくは２２％以下、最も好ましくは２０％以下の引張り強度の保持を有する。いくつかの実施形態では、ＰＰＳポリマーは、５００時間の水老化後、３０％以下、好ましくは２５％以下、最も好ましくは２３％以下の引張り強度の保持を有する。いくつかの実施形態では、ＰＰＳポリマーは、１０００時間の水老化後、３４％以下、好ましくは３０％以下、更により好ましくは２８％以下、更により好ましくは２７％以下の引張り強度の保持を有する。
【０００６】
同様に、引張り伸びの保持とは、ＰＰＳポリマー組成物から成形された成形されたままのＩＳＯ  ５２７−２引張り棒の引張り伸びに対して、（１）ＰＰＳポリマー組成物から成形された成形されたままのＩＳＯ  ５２７−２引張り棒の引張り伸び、及び（２）１３５℃で選択された時間の水老化後にＰＰＳポリマー組成物から成形されたＩＳＯ  ５２７−２引張り棒の引張り伸びにおける１００倍の差を指す。定義されるように、引張り伸びの保持の値が低いほど、水老化中の引張り伸びの変化が少ないことを示す。いくつかの実施形態では、ＰＰＳポリマー組成物は、２５０時間の水老化後、３５％以下、好ましくは３０％以下、最も好ましくは２５％以下の引張り伸びの保持を有する。いくつかの実施形態では、ＰＰＳポリマー組成物は、５００時間の水老化後、３５％以下、好ましくは３０％以下、より好ましくは２５％以下、最も好ましくは２０％以下の引張り伸びの保持を有する。いくつかの実施形態では、ＰＰＳポリマー組成物は、１０００時間の水老化後、３０％以下、好ましくは２５％以下の引張り伸びの保持を有する。
【０００７】
本明細書に記載されるＰＰＳポリマー組成物は、引張り強度の改善された保持及び引張り伸びの改善された保持に加えて、望ましい引張り強度及び引張り抵抗を有する。いくつかの実施形態では、ＰＰＳポリマー組成物は、少なくとも１２０メガパスカル（「ＭＰａ」）、好ましくは少なくとも１４０ＭＰａ、より好ましくは少なくとも１６０ＭＰａ、更により好ましくは少なくとも１７０ＭＰａ、更により好ましくは少なくとも１７５ＭＰａ、更により好ましくは少なくとも１８０ＭＰａ、更により好ましくは少なくとも１８５ＭＰａ、最も好ましくは少なくとも１９０ＭＰａの引張り強度を有し得る。引張り強度は、以下の実施例に記載されているように測定され得る。これに加えて又はこの代わりに、いくつかの実施形態では、ＰＰＳポリマー組成物は、少なくとも１％、好ましくは少なくとも１．５％、最も好ましくは少なくとも１．６％の引張り破断伸びを有する。引張り破断伸びは、実施例に記載されているように測定され得る。
【０００８】
ＰＰＳポリマー
ＰＰＳポリマー組成物は、低ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーと、任意で、高ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーとを含む。ＰＰＳポリマーは、ＰＰＳポリマーにおける繰り返し単位の総数に対して、少なくとも５０モル％の繰り返し単位（ＲＰＰＳ）を有する任意のポリマーを指す。いくつかの実施形態では、ＰＰＳポリマーは、ＰＰＳポリマーにおける繰り返し単位の総数に対して、少なくとも６０モル％、少なくとも７０モル％、少なくとも８０モル％、少なくとも９０モル％、少なくとも９５モル％又は少なくとも９９モル％の繰り返し単位（ＲＰＰＳ）を有する。繰り返し単位（ＲＰＰＳ）は、以下の式：
2020522602.tif 000002
（式中、Ｒ１は、それぞれの位置で、アルキル、アリール、アルコキシ、アリールオキシ、アルキルケトン、アリールケトン、フルオロアルキル、フルオロアリール、ブロモアルキル、ブロモアリール、クロロアルキル、クロロアリール、アルキルスルホン、アリールスルホン、アルキルアミド、アリールアミド、アルキルエステル、アリールエステル、フッ素、塩素、及び臭素からなる群から独立して選択され、ｉは、０〜４の整数であり、好ましくは０である）で表される。本明細書で使用される場合、破線の結合は、繰り返し単位外の原子への結合を示す。例えば、破線の結合は、同一の繰り返し単位、異なる繰り返し単位、又は非繰り返し単位の原子（例えば、末端封止基（ｅｎｄ−ｃａｐｐｅｒ））への結合であり得る。ＰＰＳポリマーは、式（１）による１つ以上の更なる繰り返し単位（Ｒ＊ＰＰＳ）を含み得る。このような場合、更なる繰り返し単位（Ｒ＊ＰＰＳ）はそれぞれ、互いに異なる、及び繰り返し単位（ＲＰＰＳ）と異なる。１つ以上の更なる繰り返し単位（Ｒ＊ＰＰＳ）を含む実施形態では、繰り返し単位（ＲＰＰＳ）及び１つ以上の更なる繰り返し単位（Ｒ＊ＰＰＳ）の総濃度は、ＰＰＳポリマーにおける繰り返し単位の総数に対して、少なくとも５０モル％、いくつかの実施形態では、少なくとも６０モル％、少なくとも７０モル％、少なくとも８０モル％、少なくとも９０モル％、少なくとも９５モル％、又は少なくとも９９モル％である。明確にするために、低ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーと高ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーの両方を含む実施形態では、低ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーは、式（１）に従って少なくとも５０モル％の繰り返し単位（ＲＰＰＳ）を含み、高ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーは、少なくとも５０モル％の式（１）による繰り返し単位を含み、これは低ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーの繰り返し単位（ＲＰＰＳ）と同じであり得るか又は異なり得る。
【０００９】
本明細書で使用される場合、低ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーは、１７０グラム／１０分（「ｇ／１０分」）以下、好ましくは１５０ｇ／１０分以下、より好ましくは１４０ｇ／１０分以下、最も好ましくは１３０ｇ／１０分以下のメルトフロー速度を有する。いくつかの実施形態では、これに加えて又はこの代わりに、低ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーは、少なくとも５０ｇ／１０分、好ましくは少なくとも６０ｇ／１０分、より好ましくは少なくとも６５ｇ／１０分、最も好ましくは少なくとも７０ｇ／１０分のメルトフロー速度を有する。上記のように、いくつかの実施形態では、ＰＰＳポリマー組成物は、低ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーに加えて高ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーを含む。本明細書で使用される場合、高ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーは、少なくとも７００ｇ／１０分、好ましくは少なくとも９００ｇ／１０分、最も好ましくは少なくとも１０００ｇ／１０分のメルトフロー速度を有する。いくつかの実施形態では、これに加えて又はこの代わりに、高ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーは、２５００ｇ／１０分以下、好ましくは２２００ｇ／１０分以下、最も好ましくは２０００ｇ／１０分以下のメルトフロー速度を有する。本明細書で使用される場合、メルトフロー速度とは、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８Ｂに従って５キログラム（「ｋｇ」）の重量を使用して測定される３１６℃でのメルトフロー速度を指す。
【００１０】
低ＭＦＲ  ＰＰＳポリマー及び高ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーの総濃度は、少なくとも３０重量％、好ましくは少なくとも３５重量％、最も好ましくは少なくとも４０重量％であり得る。これに加えて又はこの代わりに、低ＭＦＲ  ＰＰＳポリマー及び高ＭＦＲ  ＰＰＳの総濃度は、６５重量％以下、好ましくは６０重量％以下、最も好ましくは５５重量％以下であり得る。明確にするために、高ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーが存在しない実施形態では、前述の濃度範囲は低ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーの濃度を指す。本明細書で使用される場合、重量％は、特に明記しない限り、ＰＰＳポリマー組成物の総重量に対してである。ＰＰＳポリマー組成物が低ＭＦＲ  ＰＰＳポリマー及び高ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーを含むいくつかの実施形態では、低ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーの高ＭＦＲ  ＰＰＳポリマーに対する相対濃度は、１：１〜３：１、好ましくは１：１〜２．５：１、より好ましくは１：１〜２：１、最も好ましくは１：１〜１：１．５である。
【００１１】
Ｅ−ＣＲガラス繊維
ポリマー組成物は、Ｅ−ＣＲガラス繊維を含む。Ｅ−ＣＲガラス繊維は、ほとんどの酸による腐食に対する耐性を改善するために使用され、ＡＳＴＭ  Ｄ５７８／Ｄ５７８Ｍ−０５（２０１１）により定義されている、ホウ素を含まない改質Ｅ−ガラス繊維である。いくつかの実施形態では、Ｅ−ＣＲガラス繊維の濃度は、３０重量％〜６０重量％、好ましくは３５重量％〜５５重量％である。
【００１２】
シリカ、アルミナ、及びカルシウムとマグネシウムの酸化物に加えて、Ｅガラス繊維は、ホウ素（一般に酸化ホウ素として）を含む。Ｅ−ガラス繊維の一般的な組成は、ＡＳＴＭ  Ｄ５７８／Ｄ５７８Ｍ−０５（２０１１）に従って標準化される。ガラスの溶融粘度を下げるのに役立つように酸化ホウ素が含まれており、これによりガラス繊維をより低い加工温度で製造することができる。一般的に、ガラス繊維中の酸化ホウ素の濃度は、ガラス繊維の総重量に対して、少なくとも２重量％であり、８重量％又は更にそれを超えるほど高くあり得る。いくつかの実施形態では、Ｅガラス繊維は、繊維形成プロセスを支援するためのフラックス剤としてフッ化物を更に含む。
【００１３】
対照的に、Ｅ−ＣＲガラス繊維は、ホウ素を含まず、任意でフッ化物を含まない。本明細書で使用される場合、ホウ素を含まないガラス繊維は、ガラス繊維の総重量に対して、１重量％未満、好ましくは０．５重量％未満、より好ましくは０．１重量％未満、更により好ましくは０．０５重量％未満、更により好ましくは０．０３重量％未満、最も好ましくは０．０２重量％未満のホウ素濃度を有する。本明細書で使用される場合、フッ化物を含まないガラス繊維は、ガラス繊維の総重量に対して、０．０４重量％未満、好ましくは０．０１重量％未満のフッ化物濃縮物を有する。ホウ素濃度及びフッ化物濃度は、実施例に記載されているように、誘導結合プラズマ原子発光分析（「ＩＣＰ−ＡＥＳ」）によって測定され得る。
【００１４】
酸化ホウ素が存在しない（又は非常に小さい濃度）場合、Ｅ−ＣＲガラス繊維は、ガラス繊維の溶融粘度を下げるために二酸化チタンを更に含む。いくつかの実施形態では、ガラス繊維におけるチタンの濃度は、Ｅ−ＣＲガラス繊維の総重量に対して、少なくとも０．１重量％、好ましくは少なくとも０．１５重量％、最も好ましくは少なくとも０．１７重量％である。いくつかの実施形態では、これに加えて又はこの代わりに、Ｅ−ＣＲガラス繊維は、ガラス繊維の総重量に対して、０．２５重量％以下、好ましくは０．２０重量％以下、最も好ましくは０．１９重量％以下のチタン濃度を有する。チタン濃度はＩＣＰ−ＡＥＳで測定され得る。
【００１５】
いくつかの実施形態では、二酸化チタンに加えて、Ｅ−ＣＲガラス繊維は、フラックス剤として酸化カリウムを更に含むことができる。いくつかのこのような実施形態では、Ｅ−ＣＲガラス繊維は、Ｅ−ＣＲガラス繊維の総重量に対して、少なくとも０．２重量％、好ましくは少なくとも０．２５重量％、より好ましくは少なくとも０．３重量％、最も好ましくは少なくとも０．３５重量％のカリウム濃度を有する。いくつかの実施形態では、これに加えて又はこの代わりに、Ｅ−ＣＲガラス繊維は、Ｅ−ＣＲガラス繊維の総重量に対して、０．５重量％以下、好ましくは０．４５重量％以下のカリウム濃度を有する。カリウム濃度はＩＣＰ−ＡＥＳによって測定され得る。
【００１６】
いくつかの実施形態では、Ｅ−ＣＲガラス繊維は、Ｅ−ガラス繊維と比較して低減された酸化ナトリウム濃度を有する。いくつかのこのような実施形態では、Ｅ−ＣＲガラス繊維は、Ｅ−ＣＲガラス繊維の総重量に対して、０．５重量％未満、好ましくは０．３重量％未満、より好ましくは０．１重量％未満、最も好ましくは０．０５重量％未満のナトリウム濃度を有する。これに加えて又はこの代わりに、いくつかの実施形態では、Ｅ−ＣＲガラス繊維は、少なくとも０．０１重量％、好ましくは少なくとも０．０２重量％のナトリウム濃度を有する。いくつかの実施形態では、Ｅ−ＣＲガラス繊維は、Ｅ−ＣＲガラス繊維の総重量に対して、０．１重量％未満、好ましくは０．０７重量％未満、より好ましくは０．０５重量％未満、最も好ましくは０．０２重量％未満のストロンチウム濃度を有する。これに加えて又はこの代わりに、いくつかの実施形態では、Ｅ−ＣＲガラス繊維は、少なくとも０．０１重量％のストロンチウム濃度を有する。ナトリウム及びストロンチウムの濃度は、ＩＣＰ−ＡＥＳによって測定され得る。
【００１７】
添加剤
ＰＰＳポリマー及びＥ−ＣＲガラス繊維に加えて、ＰＰＳポリマー組成物は、任意で、強化充填剤、潤滑剤、加工助剤、可塑剤、流動改質剤、難燃剤、帯電防止剤、伸張剤、顔料、染料又は着色料、及び金属不活性化剤を含むことができる。
【００１８】
存在する場合、添加物の総濃度は、ＰＰＳポリマー組成物の総重量に対して、０．１重量％から１０重量％まで、好ましくは５重量％まで、最も好ましくは２重量％までであり得る。
【００１９】
物品
上記のように、少なくとも部分的に、本明細書に記載のＰＰＳポリマー組成物の改善された水老化性能により、ＰＰＳポリマー組成物は、自動車用途の設定と同様に飲料水用途の設定に望ましく組み込むことができる。飲料水用途に関して、いくつかのこのような実施形態では、配管器具はＰＰＳポリマー組成物を含む。いくつかのこのような実施形態では、配管器具は、水ポンプ、水道メーター、蛇口、バルブ、マニホールド、注ぎ口及びパイプからなる群から選択され得る。自動車用途に関して、いくつかの実施形態では、自動車液体リザーバーはＰＰＳポリマー組成物を含む。一般的に、自動車液体リザーバーは、自動車部品に送られる（及び任意で自動車部品から返される）自動車液体を保持するための容器である。いくつかのこのような実施形態では、自動車液体リザーバーは、エンジン冷却剤リザーバー及びフロントガラスワイパー液体リザーバーからなる群から選択される。ＰＰＳポリマー組成物は、飲料水又は自動車用途の設定に組み込まれる場合、それぞれ、配管設備及び自動車液体リザーバーの予想される使用中に水又は自動車液体と接触することが意図される。別の言い方をすれば、意図された通りに使用される場合、ＰＰＳポリマー組成物が配管設備と自動車液体リザーバーにそれぞれ組み込まれるとき、ＰＰＳポリマー組成物は、水又は自動車液体と接触する。
【００２０】
参照により本明細書に組み込まれる任意の特許、特許出願、及び刊行物の開示が用語を不明瞭にさせ得る程度まで本出願の記載と矛盾する場合は、本記載が優先するものとする。
【実施例】
【００２１】
これらの実施例は、本明細書に記載のＰＰＳポリマー組成物の高温水老化性能を実証する。
【００２２】
水老化性能を実証するために、いくつかの試料組成物を作成した。組成物はそれぞれ、７０ｇ／１０分（「低ＭＦＲ  ＰＰＳ」）又は１５００ｇ／１０分（「高ＭＦＲ  ＰＰＳ」）のメルトフロー速度を有するＰＰＳポリマーを含んだ。一部の組成物は、ガラス繊維（「ＧＦ」）、Ｊｏｈｎｓ  ＭａｎｖｉｌｌｅからＴｈｅｒｍｏＦｌｏｗ（登録商標）７７０として入手したＥ−ガラス繊維（「Ｅ−ＧＦ  １」）、Ｎｉｐｐｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｇｌａｓｓ  ＡｍｅｒｉｃａからＥＣＳ  ０３  Ｔ７７９ＤＥとして入手したＥガラス繊維（「Ｅ−ＧＦ２」）又はＥ−ＣＲガラス繊維（３Ｂ−Ｔｈｅ  Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ  Ｃｏｍｐａｎｙの３Ｂ  ＤＳ  ８８００−１１Ｐ）を組み込んだ。
【００２３】
ガラス繊維のホウ素濃度は、ＩＣＰ−ＡＥＳを使用して測定した。ＩＣＰ−ＡＥＳ分析のために、清浄な乾燥したプラスチック容器を化学天秤に配置し、天秤をゼロに合わせた。試料の０．５〜３グラムを秤量し、重量を０．０００１ｇまで記録した。次いで、試料をフッ化水素酸に溶解した。ＩＣＰ−ＡＥＳで試験を開始する前に、溶液を水酸化ホウ素で中和した。
【００２４】
ＩＣＰ−ＡＥＳ分析は、誘導結合プラズマ発光分光器Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ  Ｏｐｔｉｍａ  ８３００  ｄｕａｌ  ｖｉｅｗを使用して実施した。発光分光器は、０．０〜１０．０ｍｇ／Ｌの被分析物濃度を有する一組のＮＩＳＴトレーサブル多要素混合標準物質を使用して較正した。４８の検体それぞれについて０．９９９９より優れた相関係数を備える濃度の全範囲で線形較正曲線を得た。標準物質は、機器安定性を保証するために１０個の試料毎の前後に実施した。結果は、３回の実験の平均値として報告した。試料中の元素不純物の濃度は、下記の方程式を用いて計算した：
Ａ＝（Ｂ＊Ｃ）／（Ｄ）
（式中、
Ａ＝ｍｇ／ｋｇでの試料中の元素の濃度、
Ｂ＝ｍｇ／ＬでのＩＣＰ−ＡＥＳによって分析された溶液中の元素、
Ｃ＝ｍＬでのＩＣＰ−ＡＥＳによって分析された溶液の体積、
Ｄ＝この手順で使用されたグラムでの試料重量。）
Ｅ−ＧＦ１、Ｅ−ＧＦ２、及びＥ−ＣＲガラス繊維は、それぞれ、１．３１重量％、１．５３重量％、及び０．０１９重量％未満のホウ素のホウ素濃度を有した。
【００２５】
一部の組成物は、高密度ポリエチレン潤滑剤又は染料のブレンドを含む色のパッケージを含んだ。試料組成それぞれのパラメータを表１に挙げる。
【００２６】
2020522602.tif 000003
【００２７】
水老化性能を試験するために、１４９℃の鋳型温度を使用して、ＩＳＯ  ５２７−２に従ってＩＳＯ引張り棒を試料組成物から形成した。引張り棒を密封容器に入れ、容器を脱イオン水で満たし、オーブンにて１３５℃に加熱した。選択した老化時間（２５０時間又は５００時間又は１０００時間）の間、引張り棒を１３５℃に維持した。老化に続いて、引張り棒を容器から取り外し、拭いて乾燥させた。引張り強度（「ＴＳ」）及び破断伸びは、ＩＳＯ  ５２７−２に従って測定した。水老化パラメータと機械的試験の結果を表２に示す。表２で、「初期」は、水老化がないことを示す（機械的特性は、ＩＳＯ引張り棒の成形後に試験された）。表２で、ΔＥとΔＴＳは、対応する初期値に対して、それぞれ引張り伸びと引張り強度の相対変化である。
【００２８】
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【００２９】
試験された試料について、Ｅ−ＣＲガラス繊維を含む試料は、Ｅガラス繊維を有する試料と比較して驚くほど改善された水老化性能を有した。引張り強度の保持に関して、試料ＣＥ２（Ｅガラス繊維）は、それぞれ２５０時間、５００時間、及び１０００時間の水老化後、３８．３％、４０．６％、及び４２．２％の引張り強度の相対変化を有した。一方、試料Ｅ２（Ｅ−ＣＲガラス）は、それぞれ２５０時間、５００時間、及び１０００時間の水老化後、１８．８％、２２．０％、及び２６．３％の引張り強度の相対変化を有した。即ち、Ｅ−ＣＲガラス（Ｅ２）を有する試料は、試料ＣＥ２と比較して、それぞれ２５０時間、５００時間、及び１０００時間後の引張り強度の保持において１９．５％、１８．６％、及び１５．９％の差（改善）を示した。更に又、試料Ｅ２の引張り強度は、当初は試料ＣＥ２と比較して増加し、従って水老化後も増加した。試料ＣＥ１と比較すると、試料Ｅ１で同様の結果が見られた。
【００３０】
引張り伸びの保持に関して、上記の引張り強度に関して記載されたのと同様の結果が得られただけでなく、５００時間及び１０００時間の水老化の後、Ｅ−ＣＲガラス繊維を含む試料は、同じ又は改善された引張り伸びの保持を示す。例えば、試料Ｅ２（Ｅ−ＣＲガラス繊維）は、２５０時間及び５００時間の両方の水老化後、試料ＣＥ２（Ｅガラス繊維）と比較して引張り伸びの保持が１１．７％改善され、１０００時間の水老化後１６．７％改善された。同様に、試料Ｅ１（Ｅ−ＣＲガラス繊維）は、試料ＣＥ１（Ｅガラス繊維）と比較して、それぞれ２５０時間、５００時間、及び１０００時間の水老化後、引張り伸びの保持が１２．５％、１９．１％、及び２１．１％改善された。更に、試料Ｅ１は、試料ＣＥ１と比較して初期の引張り伸びが大きかった。更に、５００時間及び１０００時間の水老化後、試料Ｅ１からＥ３（Ｅ−ＣＲガラス繊維）は全て、２５０時間の水老化後の対応する値と比較して、改善された（低い）又は同じ引張り伸びの保持を示した。一方、５００時間及び１０００時間の水老化後、試料ＣＥ１からＣＥ３（Ｅガラス繊維）は全て、２５０時間の水老化後の対応する値と比較して、同じ又は低下した引張り伸びの保持を示した。
【００３１】
又、試料は、低ＭＦＲ  ＰＰＳと高ＭＦＲ  ＰＰＳとＥ−ＣＲガラス繊維との組み合わせで予期しない相乗効果を示した。再び表２を参照すると、引張り強度に関して、試料Ｅ２（低ＭＦＲ  ＰＰＳ）の初期の引張り強度は１８６ＭＰａであり、試料Ｅ３（高ＭＦＲ  ＰＰＳ）の初期の引張り強度は１６５ＭＰａであった。しかしながら、試料Ｅ１（低ＭＦＲ  ＰＰＳ及び高ＭＦＲ  ＰＰＳ）の初期の引張り強度は、２０１ＭＰａであり、それぞれ試料Ｅ２及びＥ３と比較して初期の引張り強度が８．０６％及び２１．８％改善されたことを示した。更に又、試料Ｅ１は、試料Ｅ２（１８．８％）及びＥ３（２２．４％）と比較して、２５０時間（１７．９％）の水老化後の引張り強度の相対変化が大幅に減少した。引張り伸びに関して、同様の結果が得られた。例えば、試料Ｅ１は、試料Ｅ２（３３．３％）及びＥ３（２８．３％）と比較して、２５０時間（２３．５％）の水老化後の引張り伸びの相対変化が大幅に減少した。５００時間の水老化後、試料Ｅ１は、試料Ｅ２（３３．３％）及びＥ３（２５％）と比較して、引張り伸びの相対変化が減少した（１７．６％）。１０００時間の水老化の後、同様の結果が得られた。
【００３２】
上記の実施形態は、例示的であり、限定的ではないことを意図する。更なる実施形態は、本発明のコンセプト内である。加えて、本発明は特定の実施形態に関連して記載されているが、当業者は、変更が本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく形式上及び詳細に行われ得ることを認めるであろう。上記の文書の参照によるいかなる援用も、本明細書での明確な開示に反している主題はまったく援用されないように限定される。
【国際調査報告】
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