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技術 騒音を低減する充填剤入りポリエステル

出願人 サビックグローバルテクノロジーズベスローテンフェンノートシャップ
発明者 フゥ,ヂャオカンガルーチ,ロバートラッセルペレイラ,カルロスニラジカール,ヴァースデーヴシャンカール
出願日 2019年5月9日 (2年9ヶ月経過) 出願番号 2020-563647
公開日 2021年9月2日 (5ヶ月経過) 公開番号 2021-523276
状態 未査定
技術分野 高分子組成物 積層体(2)
主要キーワード 回転式お ダイバーター 構造係数 試験配置 ジエチレングリコール基 引張り降伏強さ Eガラス 窒化塩化リン
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2021年9月2日)のものです。
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課題・解決手段

ポリエステル組成物であって、ポリエステル組成物の総重量に基づいて、第1のポリエステルおよび第2のポリエステル(第1のポリエステルの第2のポリエステルに対する重量比は、80:20〜20:80、好ましくは60:40〜40:60である)と;5〜60重量パーセント(wt%)、好ましくは5〜50wt%の強化用充填剤と;5〜60wt%、好ましくは10〜50wt%、より好ましくは20〜50wt%の、ASTMD792に従って決定したときに1立方センチメートル当たり3グラム超の比重を有する無機充填剤と;を含み、ポリエステル組成物を含む成形品が、ASTM E1050に従って1,250Hzで直径100mmおよび厚さ3.2mmを有する成形ディスクを使用して決定したときに、30dB超、好ましくは35〜50dB、より好ましくは36〜45dBの音響透過損失を有する、ポリエステル組成物。

概要

背景

消音または音響減衰材は、物品または空間を介する望ましくない音響透過を低減するために使用される。吸音材または消音材は、例えば、電気製品建築物壁材、および車両に使用される。特に、消音材は、加速またはアイドリングによって引き起こされるエンジン音を車両の内外で低減するために使用される。そのような車両用の音響遮蔽物のような消音材は、優れた吸音性、高いモジュラスおよび強度、高温での良好な寸法安定性、ならびに高いメルトフローを有することが望ましい。車両騒音の低減に対する将来の規制のために、外部環境への車両の放音を低減することはますます重要になっている。

音響透過損失は一般に、消音材の単位面積当たりの質量が増加するとともに増加する。しかしながら、消音材を物品に組み込むことに起因する重量増加最低限に抑えることが望ましい。さらに、音響減衰がより困難な、1,800ヘルツ(Hz)未満などの低い方の周波数の範囲での良好な消音(すなわち、音響透過損失の増加)を実現することが望ましい。

概要

ポリエステル組成物であって、ポリエステル組成物の総重量に基づいて、第1のポリエステルおよび第2のポリエステル(第1のポリエステルの第2のポリエステルに対する重量比は、80:20〜20:80、好ましくは60:40〜40:60である)と;5〜60重量パーセント(wt%)、好ましくは5〜50wt%の強化用充填剤と;5〜60wt%、好ましくは10〜50wt%、より好ましくは20〜50wt%の、ASTMD792に従って決定したときに1立方センチメートル当たり3グラム超の比重を有する無機充填剤と;を含み、ポリエステル組成物を含む成形品が、ASTM E1050に従って1,250Hzで直径100mmおよび厚さ3.2mmを有する成形ディスクを使用して決定したときに、30dB超、好ましくは35〜50dB、より好ましくは36〜45dBの音響透過損失を有する、ポリエステル組成物。

目的

強化用充填剤は、モノフィラメントまたはマルチフィラメント繊維の形態で提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ポリエステル組成物であって、前記ポリエステル組成物の総重量に基づいて、第1のポリエステルおよび第2のポリエステル(前記第1のポリエステルの前記第2のポリエステルに対する重量比は、80:20〜20:80、好ましくは60:40〜40:60である)と;5〜60重量パーセント、好ましくは5〜50重量パーセントの強化用充填剤と;5〜60重量パーセント、好ましくは10〜50重量パーセント、より好ましくは20〜50重量パーセントの、ASTMD792に従って決定したときに1立方センチメートル当たり3グラム超の比重を有する無機充填剤と;を含み、前記ポリエステル組成物を含む成形品が、ASTME1050に従って1,250ヘルツで直径100mmおよび厚さ3.2mmを有する成形ディスクを使用して決定したときに、30デシベル超、好ましくは35〜50デシベル、より好ましくは36〜45デシベルの音響透過損失を有する、ポリエステル組成物。

請求項2

前記第1のポリエステルが、第1のポリブチレンテレフタレート)と第2のポリ(ブチレンテレフタレート)とを含み、前記第1のポリ(ブチレンテレフタレート)の固有粘度と前記第2のポリ(ブチレンテレフタレート)の固有粘度が異なるか;または前記第1のポリ(ブチレンテレフタレート)の重量平均分子量と前記第2のポリ(ブチレンテレフタレート)の重量平均分子量が異なるか;または前記固有粘度と前記重量平均分子量が両方とも異なる、請求項1に記載のポリエステル組成物。

請求項3

前記第2のポリエステルが、ポリ(エチレンテレフタレート)、ポリ(ブチレンテレフタレート)、ポリ(エチレンナフタノエート)、ポリ(ブチレンナフタノエート)、ポリ(シクロヘキサンジメタノールテレフタレート)、ポリ(プロピレンテレフタレート)、またはそれらの組み合わせを含む、請求項1または2に記載のポリエステル組成物。

請求項4

前記第1のポリエステルおよび前記第2のポリエステルが各々独立に、ASTMD7409に従って決定したときに、1〜70meq/kg、好ましくは5〜60meq/kg、より好ましくは10〜50meq/kgのカルボン酸末端基濃度;および示差走査熱量測定によって決定したときに、200〜275℃、好ましくは210〜265℃、より好ましくは210〜260℃の溶融温度を有し;好ましくは、前記ポリエステル組成物が、示差走査熱量測定によって決定したときに、200〜275℃の少なくとも2つの別々の溶融温度を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載のポリエステル組成物。

請求項5

前記強化用充填剤が、ガラスガラス繊維ガラスフレークマイカ、またはそれらの組み合わせ;好ましくは、扁平ガラス円柱状ガラス繊維、ガラスフレーク、マイカ、またはそれらの組み合わせ;より好ましくは、扁平ガラス、円柱状ガラス繊維とガラスフレークとの組み合わせ、マイカ、またはそれらの組み合わせを含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載のポリエステル組成物。

請求項6

前記無機充填剤が、硫酸バリウムタングステン、鉄、酸化亜鉛硫化亜鉛二酸化チタン酸化鉄、またはそれらの組み合わせ、好ましくは、硫酸バリウムまたはタングステンを含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載のポリエステル組成物。

請求項7

前記ポリエステル組成物の総重量に基づいて、0.01〜0.5重量パーセント、好ましくは0.01〜0.3重量パーセントの安定剤をさらに含み;好ましくは、前記安定剤が、ヒンダードフェノールホスファイトホスホナイトチオエステル、またはそれらの組み合わせを含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載のポリエステル組成物。

請求項8

前記ポリエステル組成物の総重量に基づいて、1〜30重量パーセント、好ましくは1〜15重量パーセントの衝撃改質剤をさらに含み;好ましくは、前記衝撃改質剤が、アルキルメタアクリレートコポリマー、(メタ)アクリル酸エステルブタジエンスチレンアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、スチレン−ブタジエン、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン、ポリ(エーテルエステルブロックコポリマーポリエチレンαオレフィンコポリマー、スチレン−イソプレンスチレントリブロックコポリマー、またはそれらの組み合わせを含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載のポリエステル組成物。

請求項9

前記成形品が、ASTMD792に従って決定したときに1立方センチメートル当たり1.2〜4グラムの比重;ASTMD648に従って決定したときに200〜250℃の加熱撓み温度;ASTMD638に従って決定したときに50〜200MPaの引張り強さ;ASTMD638に従って決定したときに3,000〜20,000MPaの引張り弾性率;またはASTM−D3835に従って1秒当たり640ラジアンせん断速度で260℃で決定したときに200〜900ポアズ溶融粘度のうちの1つまたは複数を有する、請求項1〜8のいずれか一項に記載のポリエステル組成物。

請求項10

第1のポリエステル組成物を含む第1の層と;第2のポリエステル組成物を含む第2の層と;を含み、前記第1のポリエステル組成物および前記第2のポリエステル組成物が各々、請求項1〜9のいずれか一項に記載の、同じまたは異なるポリエステル組成物である、多層複合材料

請求項11

前記第1の層と前記第2の層の間に配置された接着層をさらに含む、請求項10に記載の多層複合材料。

請求項12

1〜30mm、好ましくは2〜25mm、より好ましくは2〜20mmの全体の厚さと;10〜300mm、好ましくは20〜250mm、より好ましくは20〜200mmの長さと;10〜300mm、好ましくは20〜250mm、より好ましくは20〜200mmの幅と;を有し、好ましくは、前記長さおよび前記幅が同じであるかまたは異なっており、各々独立に、前記全体の厚さより少なくとも1桁大きい、請求項10または11に記載の多層複合材料。

請求項13

前記第1のポリエステル組成物および前記第2のポリエステル組成物が各々独立に、ASTMD792に従って決定したときに、1立方センチメートル当たり1.5〜3.5グラム、好ましくは1立方センチメートル当たり1.8〜3.5グラムの比重を有する、請求項10〜12のいずれか一項に記載の多層複合材料。

請求項14

前記複合材料が、400ヘルツで45デシベル超、好ましくは45〜60デシベル、より好ましくは50〜60デシベル;500ヘルツで40デシベル超、好ましくは40〜60デシベル、より好ましくは50〜60デシベル;800ヘルツで34デシベル超、好ましくは34〜50デシベル、より好ましくは40〜50デシベル;1,250ヘルツで32デシベル超、好ましくは32〜45デシベル、より好ましくは36〜45デシベル;および1,600ヘルツで36デシベル超、好ましくは36〜50デシベル、より好ましくは38〜50デシベルの音響透過損失を有し、前記音響透過損失が、ASTME1050に従って、直径100mmおよび厚さ6.4mmを有する成形ディスクを使用して決定される、請求項13に記載の多層複合材料。

請求項15

ASTMD792に従って決定したときに、前記第1のポリエステル組成物が、1立方センチメートル当たり1.2〜2.0グラム、好ましくは1立方センチメートル当たり1.5〜2.0グラムの比重を有し;前記第2のポリエステル組成物が、1立方センチメートル当たり2.1〜3.5グラム、好ましくは1立方センチメートル当たり2.3〜3.5グラムの比重を有する、請求項10〜12のいずれか一項に記載の多層複合材料。

請求項16

前記複合材料が、400ヘルツで40デシベル超、好ましくは40〜55デシベル、より好ましくは45〜55デシベル;500ヘルツで38デシベル超、好ましくは38〜50デシベル、より好ましくは40〜50デシベル;800ヘルツで25デシベル超、好ましくは25〜40デシベル、より好ましくは30〜40デシベル;1,250ヘルツで35デシベル超、好ましくは35〜50デシベル、より好ましくは40〜50デシベル;および1,600ヘルツで40デシベル超、好ましくは40〜55デシベル、より好ましくは42〜55デシベルの音響透過損失を有し、前記音響透過損失が、ASTME1050に従って、直径100mmおよび厚さ6.4mmを有する成形ディスクを使用して決定される、請求項15に記載の多層複合材料。

請求項17

前記多層複合材料が、前記第1のポリマー組成物を含む第1の層の前駆体と、前記第2のポリマー組成物を含む第2の層の前駆体とをもたらすことと;前記第1の層の前駆体と前記第2の層の前駆体とを接触させて前記多層複合材料をもたらすことと;によって製造される、請求項10〜16のいずれか一項に記載の多層複合材料。

請求項18

請求項10〜17のいずれか一項に記載の多層複合材料を含む、物品

請求項19

遮音部材である、請求項18に記載の物品。

請求項20

前記遮音部材が自動車の部材である、請求項19に記載の物品。

関連出願の相互参照

0001

本出願は、2018年5月11日にUSPTOに出願された米国仮出願第62/670,340号の優先権および利益を主張するものであり、その内容全体は、参照により本明細書に組み込まれている。

背景技術

0002

消音または音響減衰材は、物品または空間を介する望ましくない音響透過を低減するために使用される。吸音材または消音材は、例えば、電気製品建築物壁材、および車両に使用される。特に、消音材は、加速またはアイドリングによって引き起こされるエンジン音を車両の内外で低減するために使用される。そのような車両用の音響遮蔽物のような消音材は、優れた吸音性、高いモジュラスおよび強度、高温での良好な寸法安定性、ならびに高いメルトフローを有することが望ましい。車両騒音の低減に対する将来の規制のために、外部環境への車両の放音を低減することはますます重要になっている。

0003

音響透過損失は一般に、消音材の単位面積当たりの質量が増加するとともに増加する。しかしながら、消音材を物品に組み込むことに起因する重量増加最低限に抑えることが望ましい。さらに、音響減衰がより困難な、1,800ヘルツ(Hz)未満などの低い方の周波数の範囲での良好な消音(すなわち、音響透過損失の増加)を実現することが望ましい。

発明が解決しようとする課題

0004

したがって、より静かでより効率的な車両を実現するための費用対効果が大きい解決策を生み出すことがますます必要とされている。

課題を解決するための手段

0005

提供するのは、ポリエステル組成物であって、ポリエステル組成物の総重量に基づいて、第1のポリエステルおよび第2のポリエステル(第1のポリエステルの第2のポリエステルに対する重量比は、80:20〜20:80、好ましくは60:40〜40:60である)と;5〜60重量パーセント(wt%)、好ましくは5〜50wt%の強化用充填剤と;5〜60wt%、好ましくは10〜50wt%、より好ましくは20〜50wt%の、ASTMD792に従って決定したときに1立方センチメートル当たり3グラム超の比重を有する無機充填剤と;を含み、ポリエステル組成物を含む成形品が、ASTM E1050に従って1,250ヘルツ(Hz)で直径100ミリメートル(mm)および厚さ3.2mmを有する成形ディスクを使用して決定したときに、30デシベル(dB)超、好ましくは35〜50dB、より好ましくは36〜45dBの音響透過損失を有する、ポリエステル組成物である。

0006

提供するのはまた、第1のポリエステル組成物を含む第1の層と;第2のポリエステル組成物を含む第2の層と;を含み、第1のポリエステル組成物および第2のポリエステル組成物が各々同じまたは異なるポリエステル組成物である、多層複合材料である。多層複合材料を含む物品が提供される。

0007

上記およびその他の特徴は、以下の詳細な説明、実施例、および特許請求の範囲によって例示される。

0008

本明細書に提供するのは、強化用充填剤と、高比重を有する無機充填剤とを両方含むポリエステル組成物である。ポリエステル組成物は、1,800Hz未満などの低い方の周波数で望ましい音響透過損失を有する物品に成形することができる。高比重の無機充填剤を強化用充填剤と組み合わせて使用する利点は、材料の単位面積当たりの質量を大幅に増加させることなく音響透過損失を実現できることである。加えて、異なる密度のポリエステル組成物を有する物品を、例えば、積層、接着オーバーモールドなどによって互いに共接合して、向上した消音性を有する積層体をもたらすことができる。ポリエステル組成物(複数可)を含むこれらの消音物品および積層体は、設計の自由度および製造、例えば射出成形の速さを、繊維強化組成物構造係数および強度上の有益性と併せ持つ。ポリエステル、とりわけポリエチレンテレフタレート)(PET)を使用すると、繊維、フィルム、および包装作業からの消費後のリサイクルPCR)材料および使用済再生ポリエステル樹脂を組み込んで自動車用消音構造部品に再利用することも可能となる。さらに、ポリエステル組成物は、180から220℃でのEコート塗装などの自動車塗装作業に耐える耐熱性を有する。

0009

ポリエステル組成物は、第1のポリエステルと、第1のポリエステルとは異なる第2のポリエステルとを含む。第1のポリエステルと第2のポリエステルの間の重量比は、ポリエステル組成物の所望の特性に応じて異なり得る。例えば、第1のポリエステルの第2のポリエステルに対する重量比は、80:20〜20:80、または70:30〜30:70、または好ましくは60:40〜40:60、または50:50であり得る。

0010

ポリエステルは、ポリ(アルキレンテレフタレート)であり得る。ポリ(アルキレンテレフタレート)のアルキレン基は、2〜18個の炭素原子を含むことができる。例示的なアルキレン基として、エチレン、1,3−プロピレン、1,4−ブチレン、1,5−ペンチレン、1,6−ヘキシレン、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキサンジメチレン、またはそれらの組み合わせが挙げられる。例えば、アルキレン基は、エチレン、1,4−ブチレン、またはそれらの組み合わせであり得る。

0011

ポリ(アルキレンテレフタレート)は、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)、ポリ(ブチレンテレフタレート)(PBT)、ポリ(エチレンナフタノエート)(PEN)、ポリ(ブチレンナフタノエート)(PBN)、ポリ(シクロヘキサンジメタノールテレフタレート)、ポリ(プロピレンテレフタレート)(PPT)、またはそれらの組み合わせであり得るが、これらに限定されない。例えば、ポリ(アルキレンテレフタレート)は、PET、PBT、またはそれらの組み合わせであり得る。好ましい様態では、ポリ(アルキレンテレフタレート)は、PBT、またはPBTとPETとの組み合わせなどの高結晶性ポリエステルであり得る。

0012

ポリ(アルキレンテレフタレート)は、テレフタル酸(またはテレフタル酸と10モルパーセントまでのイソフタル酸との組み合わせ)と、直鎖状C2−C6脂肪族ジオールエチレングリコールまたは1,4−ブチレングリコールなど)およびC6−C12脂環式ジオール(1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノールジメタノールデカリン、ジメタノールビシクロオクタン、1,10−デカンジオール、またはそれらの組み合わせなど)を含む混合物とから誘導されるコポリエステルであり得る。2つ以上のタイプのジオールを含むエステル単位は、ポリマー鎖中にランダムな個々の単位として存在しても、同じタイプの単位のブロックとして存在してもよい。このタイプの具体的なエステルとして、エステル基の50モルパーセント超が1,4−シクロヘキサンジメタノールから誘導されるポリ(1,4−シクロヘキシレンジメチレンco−エチレンテレフタレート)(PCTG);およびエステル基の50モルパーセント以上がエチレンから誘導されるポリ(エチレン−co−1,4−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート)(PETG)が挙げられる。

0013

ポリ(アルキレンテレフタレート)は、少量(例えば、10wt%まで、好ましくは5wt%まで)の、アルキレンジオールおよびテレフタル酸以外のモノマーの残基を含むことができる。例えば、ポリ(アルキレンテレフタレート)は、イソフタル酸の残基を含むことができる。別の例として、ポリ(アルキレンテレフタレート)は、脂肪族酸、例えば、コハク酸グルタル酸アジピン酸ピメリン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、またはそれらの組み合わせから誘導される単位を含むことができる。

0014

第1のポリエステルおよび/または第2のポリエステルは各々独立に、1種または複数のポリ(アルキレンテレフタレート)を含むことができる。例えば、第1のポリエステルは、第1のポリ(アルキレンテレフタレート)と第2のポリ(アルキレンテレフタレート)とを含むことができる。例えば、第1のポリエステルは、第1のポリ(ブチレンテレフタレート)と第2のポリ(ブチレンテレフタレート)とを含むことができる。ある様態では、第1のポリエステルは第1のPBTと第2のPBTとを含み、第2のポリエステルはPETを含む。

0015

異なるポリエステル、例えばPBTとPETとの組み合わせを有するポリエステル組成物では、各々のポリエステルは、示差走査熱量測定DSC)を使用して特有の別々の融点によって決定したときに、その個々の結晶化度を保持することができる。異なるポリエステルを有し、それらの個々の結晶化度を保持するポリエステル組成物は、DSCによる単一の融点によって証明される、異なるポリエステル間の相当な度合いの共重合を有する組成物より好ましい。例えば、ポリエステル組成物は、DSCによって決定したときに200〜275℃の少なくとも2つの別々の溶融温度を有することができ、好ましくは、ここで、第1の融点は第1のポリエステルの溶融温度に相当し、第2の融点は第2のポリエステルの溶融温度に相当する。本明細書で使用される場合、「溶融温度」とは、融点での温度を意味する。「溶融温度」および「融点」という用語は、本明細書では相互に交換可能に使用される。

0016

ジカルボン酸(例えば、脂肪族ジカルボン酸脂環族ジカルボン酸芳香族ジカルボン酸、およびそれらの組み合わせ)とジオール(例えば、脂肪族ジオール、脂環族ジオール芳香族ジオール、およびそれらの組み合わせ)とを使用して、ポリエステルを調製することができる。ジカルボン酸の化学的等価物(例えば、無水物、酸塩化物酸臭化物カルボン酸塩、またはエステル)とジオールの化学的等価物(例えば、エステル、好ましくはC1−C8エステル、例えば酢酸エステル)とを使用してポリエステルを調製することもできる。

0017

芳香族ジカルボン酸として、イソフタル酸、テレフタル酸、1,2−ジ(p−カルボキシフェニルエタン、4,4’−ジカルボキシジフェニルエーテル、4,4’−ビス安息香酸など、および1,4−または1,5−ナフタレンジカルボン酸などが挙げられるが、これらに限定されない。イソフタル酸とテレフタル酸との組み合わせが使用されることもある。イソフタル酸のテレフタル酸に対する重量比は、例えば、91:9〜2:98、または25:75〜2:98であり得る。ポリエステルを調製するのに使用することができる縮合環を含有するジカルボン酸として、1,4−、1,5−、および2,6−ナフタレンジカルボン酸が挙げられるが、これらに限定されない。例示的な脂環式ジカルボン酸として、デカヒドロナフタレンジカルボン酸ノルボルネンジカルボン酸、ビシクロオクタンジカルボン酸、および1,4−シクロヘキサンジカルボン酸が挙げられるが、これらに限定されない。

0018

脂肪族ジオールとして、1,2−エチレングリコール、1,2−および1,3−プロピレングリコール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,3−および1,5−ペンタンジオールジプロピレングリコール、2−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジメタノールデカリン、ジメタノールビシクロオクタン、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ならびにそのcis−およびtrans−異性体、トリエチレングリコール、1,10−デカンジオールなど、またはそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。例えば、ジオールは、エチレンまたは1,4−ブチレンジオールであり得る。例えば、ジオールは、0.5〜5.0wt%のジエチレングリコールを含むエチレングリコールであり得る。例示的な芳香族ジオールとして、レゾルシノールヒドロキノンピロカテコール、1,5−ナフタレンジオール、2,6−ナフタレンジオール、1,4−ナフタレンジオール、4,4’−ジヒドロキシビフェニルビス(4−ヒドロキシフェニルエーテル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホンなど、またはそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。

0019

ポリ(アルキレンテレフタレート)は、少なくとも70モルパーセント(mol%)、好ましくは少なくとも80mol%のテトラメチレングリコール(1,4−ブタンジオール)を含むグリコール構成成分と、少なくとも70mol%、好ましくは少なくとも80mol%のテレフタル酸またはポリエステルを形成するその誘導体を含む酸構成成分とを重合させることによって得られるPBTであり得る。PBTの商業的な例として、SABICによって製造される、VALOX 315およびVALOX 195として市販されるものが挙げられる。

0020

ポリ(アルキレンテレフタレート)は、変性PBT、すなわち、PET(例えば、使用済みの清涼飲料ボトルからリサイクルされたPET)から一部分誘導されたPBTであり得る。PETから誘導されたPBTポリエステル(本明細書では便宜上「変性PBT」と呼ぶ)は、PET構成成分、例えば、PET、PETコポリマー、またはそれらの組み合わせから誘導することができる。変性PBTはさらに、バイオマスから誘導された1,4−ブタンジオール、例えば、トウモロコシから誘導された1,4−ブタンジオール、またはセルロース系材料から誘導された1,4−ブタンジオールから誘導することができる。未使用のPBT(1,4−ブタンジオールおよびテレフタル酸モノマーから誘導されたPBT)を含有する従来の成形用組成物とは異なり、変性PBTは、エチレングリコールおよびイソフタル酸から誘導された単位を含有する。変性PBTを使用することにより、十分に活用されていないスクラップPET(消費後または工業の流れの後からの)をPBT熱可塑性成形用組成物に有効に使用する価値のある方法が得られ、それによって非再生資源を節約することができる。

0021

変性PBTは、PET構成成分から誘導される少なくとも1種の残基を有することができる。例示的な残基として、エチレングリコール残基ジエチレングリコール残基イソフタル酸残基アンチモン含有残基、ゲルマニウム含有残基、チタン含有残基、コバルト含有残基、スズ含有残基、アルミニウムアルミニウム含有残基、1,3−シクロヘキサンジメタノール残基、1,4−シクロヘキサンジメタノール残基、アルカリ塩およびアルカリ土類金属塩カルシウムおよびマグネシウムおよびナトリウムおよびカリウム塩を含む)、リン含有残基、硫黄含有残基、ナフタレンジカルボン酸残基、1,3−プロパンジオール残基、またはそれらの組み合わせが挙げられる。

0022

PETおよびPETコポリマーのタイプおよび相対量などの要因に応じて、残基は様々な組み合わせを含むことができる。例えば、残基は、エチレングリコール基およびジエチレングリコール基から誘導される単位の混合物を含むことができる。残基は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、およびイソフタル酸から誘導される単位の混合物も含むことができる。PETおよびPETコポリマーから誘導される残基は、cis−1,3−シクロヘキサンジメタノール残基、cis−1,4−シクロヘキサンジメタノール残基、trans−1,3−シクロヘキサンジメタノール残基、trans−1,4−シクロヘキサンジメタノール残基、またはそれらの組み合わせからなる群から選択することができる。残基は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、イソフタル酸、cis−1,4−シクロヘキサンジメタノール、trans−1,4−シクロヘキサンジメタノール、またはそれらの組み合わせから誘導される単位の混合物も含むことができる。PETおよびPETコポリマーから誘導される残基は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、コバルト含有化合物、およびイソフタル酸から誘導される単位の混合物も含むことができる。

0023

変性PBT樹脂の商業的な例として、SABICによって製造される、VALOX iQという商品名で市販されるものが挙げられる。変性PBTは、PET構成成分から、PET構成成分を解重合させ、解重合されたPET構成成分を1,4−ブタンジオールと重合させて変性PBTを得ることを含む任意の方法によって誘導することができる。例えば、変性PBT構成成分は、PETまたはPETコポリマーを、1,4−ブタンジオール構成成分とともに、180〜230℃の温度で撹拌しながら、触媒構成成分の存在下で少なくとも大気圧である圧力で、高温で、不活性雰囲気下で解重合させて、エチレンテレフタレート部分を含有するオリゴマーエチレンイソフタレート部分を含有するオリゴマー、ジエチレンテレフタレート部分を含有するオリゴマー、ジエチレンイソフタレート部分を含有するオリゴマー、ブチレンテレフタレート部分を含有するオリゴマー、ブチレンイソフタレート部分を含有するオリゴマー、前述の部分の少なくとも2つを含有する共有結合したオリゴマー部分、1,4−ブタンジオール、エチレングリコール、またはそれらの組み合わせを含有する溶融混合物を生成することと;溶融混合物を、亜大気圧で、溶融混合物の温度を高温に上げながら、PET構成成分から誘導される少なくとも1種の残基を含有する変性PBTを形成するのに十分な条件下で撹拌することと;を含むプロセスによって作製することができる。

0024

ポリエステル組成物は、未使用のポリ(アルキレンテレフタレート)と変性ポリ(アルキレンテレフタレート)との組み合わせを含むことができ、それには未使用のPBTと変性PBTとの組み合わせが含まれ、後者は、上記のようなリサイクルPETから得られる。

0025

ポリエステルは、界面重合もしくは溶融−プロセスの縮合によって、液相縮合によって、またはエステル交換重合によって得ることができ、エステル交換重合では、例えば、ジメチルテレフタレートなどのジアルキルエステルを、酸触媒作用を使用してエチレングリコールとエステル交換してPETを生じることができる。分岐剤、例えば、3つ以上のヒドロキシル基を有するグリコール、または三官能性もしくは多官能性カルボン酸が組み込まれた、分岐状ポリエステルを使用することが可能である。さらに、組成物の最終用途に応じて様々な濃度の酸およびヒドロキシル末端基をポリエステル上に有することが場合によっては望ましい。

0026

触媒構成成分は、反応を容易にし、アンチモン化合物スズ化合物コバルト化合物チタン化合物、それらの組み合わせ、ならびに文献に開示される多くの他の金属触媒、および金属触媒の組み合わせから選択することができる。触媒の量は、1〜5,000ppmまたはそれ以上の範囲であり得る。

0027

ポリエステル(例えば、ポリ(アルキレンテレフタレート))は、60:40フェノールテトラクロロエタン混合物中25℃で測定したときに、0.4〜2.0デシリットル/グラム(dl/g)の固有粘度を有することができる。例えば、ポリエステルは、60:40フェノール/テトラクロロエタン混合物中25℃で測定したときに、0.5〜1.5dl/g、好ましくは0.6〜1.2dl/gの固有粘度を有する。

0028

第1のポリエステルおよび第2のポリエステルは、異なる固有粘度を有することができる。例えば、第1のポリエステルは、第1のポリ(ブチレンテレフタレート)と第2のポリ(ブチレンテレフタレート)とを含み、ここで、第1のポリ(ブチレンテレフタレート)の固有粘度は第2のポリ(ブチレンテレフタレート)異なる固有粘度の固有粘度と異なり、好ましくは、ここで、第1のポリ(ブチレンテレフタレート)は、60:40フェノール/テトラクロロエタン混合物中25℃で各々測定したときに0.6〜0.8dl/gの固有粘度を有し、第2のポリ(ブチレンテレフタレート)は、1.0〜1.4dl/gの固有粘度を有する。

0029

ポリエステル(例えば、ポリ(アルキレンテレフタレート))は、ポリスチレン標準を使用するゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって測定したときに、1モル当たり10,000〜200,000グラム(g/mol)、好ましくは50,000〜150,000g/molの重量平均分子量(MW)を有することができる。10,000g/mol未満のMWを有するポリ(アルキレンテレフタレート)が使用されるならば、ポリエステル組成物から成形される物品の機械的特性不満足なものになるおそれがあり得る。その一方で、200,000g/molより大きいMWを有するポリ(アルキレンテレフタレート)が使用されるならば、成形性が不十分になるおそれがあり得る。ポリ(アルキレンテレフタレート)は、異なる固有粘度および/または重量平均分子量を有する2種以上のポリ(アルキレンテレフタレート)の混合物であり得る。

0030

ポリエステル(例えば、ポリ(アルキレンテレフタレート))は、ASTMD7409−15に従って決定したときに、1キログラム当たり1〜70ミリモル当量(meq/kg)、好ましくは5〜60meq/kg、より好ましくは10〜50meq/kgのカルボキシル末端基(CEG)濃度を有することができる。

0031

ポリエステル(例えば、ポリ(アルキレンテレフタレート))は、示差走査熱量測定(DSC)によって決定したときに、200〜275℃、好ましくは210〜265℃、より好ましくは210〜260℃の溶融温度(Tm)を有することができる。

0032

ポリエステルは、リン化合物、例えば、重量で少なくとも20百万分率(ppm)、例えば、20〜200ppmまたは20〜100ppmのリン化合物をさらに含むことができ、それによって溶融粘度を安定化し、残留重合触媒不活性化することができる。例えば、ポリエステルは、少なくとも20ppmのリン化合物を含むPETを含む。ポリエステル、例えばPETは、コバルト化合物をさらに含むことができる。リン化合物およびコバルト化合物として、本明細書に示されるものが挙げられるが、これらに限定されない。

0033

ポリエステル組成物は、強化用充填剤をさらに含む。強化用充填剤は、ガラス繊維ガラスフレーク繊維ガラス細断ガラス(chopped glass)、マイカ、またはそれらの組み合わせ、好ましくはガラス繊維であり得る。強化用充填剤は、ポリエステル組成物の総重量に基づいて、5〜60wt%、好ましくは5〜50wt%、より好ましくは10〜50wt%の量で存在する。

0034

ガラス繊維は、E、A、C、ECR、R、S、D、もしくはNEガラスなど、またはそれらの組み合わせであり得る。ガラス繊維は、標準的なプロセスによって、例えば、蒸気もしくは空気吹き、火炎吹き、および機械延伸によって作製することができる。例示的なガラス繊維は、機械的延伸によって作製される。

0035

ガラス繊維は、サイズ処理されても、サイズ処理されなくてもよい。サイズ処理されたガラス繊維は、それらの表面が、ポリエステル構成成分適合するように選択されたサイズ処理用組成物で被覆されている。サイズ処理用組成物は、繊維ストランド上へのポリエステルのウェットアウト(wet−out)およびウェットスルー(wet−through)を容易にし、ポリエステル組成物に所望される物性を得る助けとなる。例えば、ガラス繊維は、ガラス繊維の重量に基づいて、0.1〜5wt%、好ましくは0.1〜2wt%の量で存在する被覆剤でサイズ処理することができる。繊維の被覆は、細断ガラスの取り扱いおよびポリエステルへの接着を良好にし、それによって優れた機械的特性をもたらすために好ましい。

0036

ガラス繊維を調製する際に、幾つものフィラメントを同時に形成し、被覆剤でサイズ処理し、次いでストランドと呼ばれるものに束ねることができる。あるいは、ストランド自体を最初にフィラメントから形成し、次いでサイズ処理してもよい。用いられるサイズ処理の量は、一般に、ガラスフィラメントを結合させて連続ストランドにするのに十分な量であり、ガラス繊維の重量に基づいて、0.1〜5wt%、好ましくは0.1〜2wt%の範囲である。

0037

ガラス繊維は、連続的であっても、細断されていてもよい。細断ストランドの形態のガラス繊維は、0.3ミリメートル(mm)〜10センチメートル(cm)、好ましくは0.5mm〜5cm、より好ましくは1.0mm〜2.5cmの長さを有してもよい。例えば、ガラス繊維は、0.2〜20mm、好ましくは0.2〜10mm、より好ましくは0.7〜7mmの長さを有することができる。熱可塑性組成物がガラス繊維で複合材料の形態で強化されるこの分野において、0.4mm以上の長さを有する繊維は長繊維と呼ばれ、それより短いものは短繊維と呼ばれる。

0038

ガラス繊維は、丸い(または円形の)、扁平な、または不規則な断面を有することができる。よって、丸くない繊維断面の使用は排除されない。例えば、ガラス繊維は、円形の断面を有することができる。ガラス繊維の直径は、1〜15マイクロメートル(μm)、好ましくは4〜10μm、より好ましくは1〜10μm、さらにより好ましくは7〜10μmであり得る。例えば、ガラス繊維は、10μmの直径を有することができる。幾つかの様態では、扁平ガラス繊維が、低反りの高強度物品には好ましいことがある。

0039

他の例示的な強化用充填剤として、ガラス球、例えば中空および中実ガラス球、シリケート球など;カオリン硬質カオリン、軟質カオリン、焼成カオリンポリマーマトリックスに適合しやすくするための当技術分野で公知の様々な被膜を含むカオリンなどが含まれる);繊維(連続および細断繊維が含まれる)、例えば炭素繊維フレーク状充填剤、例えば、ガラスフレーク、フレーク状炭化ケイ素酸化アルミニウムなど;有機充填剤、例えばポリテトラフルオロエチレン;繊維を形成することが可能な有機ポリマー、例えば、ポリ(エーテルケトン)、ポリイミドポリベンゾオキサゾール、ポリ(フェニレンスルフィド)、ポリエステル、ポリエチレン芳香族ポリアミド芳香族ポリイミドポリエーテルイミド、ポリテトラフルオロエチレン、アクリルポリマー、ポリ(ビニルアルコール)などから形成される強化用有機繊維状充填剤;ならびに、マイカ、粘土タルクウォラストナイト長石パーライトトリポリ珪藻土カーボンブラックなど、またはそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。ミルドガラス、ガラスフレーク、ガラスまたはセラミック中空微小球および球も、より等方性が低い充填剤として使用されてもよい。ガラス繊維を、ガラスフレークまたはマイカなどの板状充填剤と組み合わせると、円柱状ガラス繊維だけを単独で使用するよりも高強度で低反りの、平面度および寸法安定性が向上した成形品を生成するのに有益になり得る。

0040

強化用充填剤は、モノフィラメントまたはマルチフィラメント繊維の形態で提供することができ、単独で使用することも、あるいは他のタイプの繊維と、例えば、共織もしくは芯並列、オレンジ型、またはマトリックスフィブリルとの構築物と組み合わせて、または繊維製造の当業者に公知の他の方法によって使用することもできる。例示的な共織構造として、例えば、ガラス繊維−炭素繊維、炭素繊維−芳香族ポリイミド(アラミド)繊維、および芳香族ポリイミド繊維ガラス繊維などが挙げられる。繊維状充填剤は、例えば、ロービング繊維状強化材、例えば、0〜90度織布など;非繊維状強化材、例えば、連続ストランドマット、細断ストランドマット薄織物、紙、およびフェルトなど;またはブレードなどの三次元の強化材の形態で供給することができる。

0041

ポリエステル組成物は、無機充填剤をさらに含む。無機充填剤は、ポリエステル組成物の総重量に基づいて、5〜60wt%、好ましくは10〜50wt%、好ましくは15〜50wt%、さらにより好ましくは20〜50wt%の量で存在し得る。

0042

無機充填剤は、ASTMD792に従って決定したときに、1立方センチメートル当たり3グラム(g/cm3)超の比重を有する。そのような高比重充填剤の代表的なものとして、金属(または金属合金粉末、例えばタングステン粉末金属塩、および金属錯体が挙げられるが、それらに限定されない。含むことができる無機充填剤料の例およびそれらのそれぞれの比重は、タングステン(19.35)、ビスマス(9.78)、ニッケル(8.9)、モリブデン(10.2)、鉄(7.86)、銅(8.94)、黄銅(8.2〜8.4)、青銅(8.7〜8.74)、コバルト(8.92)、亜鉛(7.14)、スズ(7.31)、および銀(10.50)である。これらの充填剤の合金またはブレンドも使用することができ、材料は、任意選択によりC60などの被覆剤で被覆することができる。本明細書に提供する比重は例示的なものであり、特定された材料は、使用および試験される具体的な材料、ならびに材料の処理に応じて異なる比重を有し得る。粒子径は、0.1〜50ミクロン(μm)、好ましくは1〜15μm、より好ましくは1〜10μmであり得る。

0043

例示的な無機充填剤として、金属酸化物硫酸塩、もしくは硫化物塩、例えば、硫酸バリウム酸化亜鉛硫化亜鉛二酸化チタン酸化鉄、またはそれらの組み合わせが挙げられる。金属塩は、天然に存在する種の形態であり得るか、または適切な合成技法を使用して合成的に誘導することができる。

0044

ある様態では、無機充填剤および/またはポリマー組成物は、鉛、水銀、カドミウムタリウムヒ素、それらの塩、それらの錯体、またはそれらの任意の組み合わせを含まない。ある様態では、無機充填剤および/またはポリマー組成物は、水溶性バリウム化合物、例えば、塩化バリウムまたは硝酸バリウムを含まない。

0045

ポリエステル組成物は、衝撃改質剤をさらに含むことができる。例示的な衝撃改質剤は、オレフィンモノビニル芳香族モノマーアクリル酸およびメタクリル酸およびそれらのエステル誘導体、ならびに共役ジエンから誘導される高分子量エラストマー材料であり得る。共役ジエンから形成されるポリマーは、完全にまたは部分的に水素化することができる。エラストマー材料は、ホモポリマーの形態、またはランダム、ブロック、ラジアルブロック、グラフト、およびコアシェルコポリマーを含めたコポリマーの形態であり得る。衝撃改質剤の組み合わせを使用することができる。

0046

具体的なタイプの衝撃改質剤は、(i)10℃未満、好ましくは−10℃未満、またはより好ましくは−40℃〜−80℃のTgを有するエラストマー(すなわち、ゴム状)ポリマー基材と、(ii)エラストマーポリマー基材にグラフトされた硬質のポリマー上部層と、を含むエラストマー変性グラフトコポリマーである。例示的なエラストマー相材料として、例えば、共役ジエンゴム、例えば、ポリブタジエンおよびポリイソプレン;共役ジエンと50wt%未満の共重合性モノマー、例えば、スチレンアクリロニトリル、n−アクリル酸ブチル、もしくはアクリル酸エチルなどのモノビニル化合物のコポリマー;オレフィンゴム、例えば、エチレンプロピレンコポリマーEPR)、もしくはエチレン−プロピレン−ジエンモノマーゴム(EPDM);エチレン−酢酸ビニルゴム;シリコーンゴム;エラストマー(C1−8アルキル)(メタアクリレート;(C1−8アルキル)(メタ)アクリレートと、ブタジエンもしくはスチレンとのエラストマーコポリマー;またはそれらの組み合わせが挙げられる。硬質相として使用するための例示的な材料として、例えば、モノビニル芳香族モノマー、例えば、スチレンおよびアルファメチルスチレン、ならびにモノビニルモノマー、例えば、アクリロニトリル、アクリル酸、メタクリル酸、ならびにアクリル酸およびメタクリル酸のC1−C6エステル、好ましくはメタクリル酸メチルが挙げられる。

0047

具体的なエラストマー変性グラフトコポリマーとして、スチレン−ブタジエン−スチレン(SBS)、スチレン−ブタジエンゴムSBR)、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン(SEBS)、ABS(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン)、アクリロニトリル−エチレン−プロピレン−ジエン−スチレン(AES)、スチレン−イソプレン−スチレン(SIS)、メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン(MBS)、およびスチレン−アクリロニトリル(SAN)から形成されるものが挙げられる。例えば、衝撃改質剤は、アルキル(メタ)アクリレートコポリマー、(メタ)アクリル酸エステル−ブタジエン−スチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、スチレン−ブタジエン、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン、ポリ(エーテルエステルブロックコポリマー、ポリエチレン−αオレフィンコポリマー、スチレン−イソプレン−スチレントリブロックコポリマー、またはそれらの組み合わせであり得る。

0048

衝撃改質剤は、ポリマー組成物の総重量に基づいて、1〜30wt%、好ましくは1〜20wt%、より好ましくは1〜15wt%の量で存在し得る。

0049

ポリエステル組成物は、このタイプのポリマー組成物に通常組み込まれる添加剤をさらに含むことができる。但し、添加剤(複数可)は、ポリエステル組成物の所望の特性に有意な悪影響を与えないように選択される。そのような添加剤は、組成物を形成するために構成成分を混合する間の適切な時点で混合することができる。添加剤として、充填剤、強化剤抗酸化剤熱安定剤光安定剤紫外(UV)光安定剤、可塑剤滑剤離型剤帯電防止剤着色剤、例えば、カーボンブラックおよび有機色素表面効果用添加剤、放射線安定剤、難燃剤、ならびに滴下防止剤が挙げられる。添加剤の組み合わせ、例えば、離型剤、安定剤、および充填剤の組み合わせを使用することができる。一般に、添加剤は、効果的であることが一般に知られている量で使用される。例えば、添加剤(強化用充填剤、無機充填剤、および任意選択により衝撃改質剤以外)の総量は、ポリエステル組成物の総重量に基づいて0.01〜5wt%であり得る。

0050

熱安定剤として、オルガノホスファイト(例えば、トリフェニルホスファイトトリス−(2,6−ジメチルフェニル)ホスファイト、トリス−(混合モノ−およびジ−ノニルフェニル)ホスファイトなど)、ホスホネート(例えば、ジメチルベンゼンホスホネートなど)、またはそれらの組み合わせが挙げられる。熱安定剤は、IRGAPHOS(商標)168として市販されるトリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイトであり得る。

0051

可塑剤、滑剤、および離型剤にはかなりの重なりがあるが、これらとして、例えば、トリステアリングリセロールGTS)、フタル酸エステル(例えば、オクチル−4,5−エポキシヘキサヒドロフタレート)、トリス−(オクトシカルボニルエチル)イソシアヌレート、トリステアリン、二官能性もしくは多官能性芳香族ホスフェート(例えば、レゾルシノールテトラフェニルジホスフェート(RDP)、ヒドロキノンのビス(ジフェニルホスフェート、およびビスフェノールAのビス(ジフェニル)ホスフェート);ポリ−アルファ−オレフィン;エポキシ化大豆油シリコーン油を含めたシリコーン(例えば、ポリ(ジメチルジフェニルシロキサン);エステル、例えば、脂肪酸エステル(例えば、アルキルステアリルエステル、例えば、ステアリン酸メチルステアリン酸ステアリルなど)、アルキルアミド、例えば、エチレンビステスアルアミド(EBS)、ワックス(例えば、蜜ろうモンタンろうパラフィンろうなど)、またはそれらの組み合わせが挙げられる。

0052

充填剤として、シリケートおよびシリカ粉末、例えば、ケイ酸アルミニウムムライト)、合成ケイ酸カルシウムケイ酸ジルコニウム石英ガラス結晶性シリカグラファイト天然珪砂など;ホウ素粉末、例えば、窒化ホウ素粉末ボロンシリケート粉末など;繊維状、モジュール状、針状、層状タルクなどを含めた、タルク;ウォラストナイト;表面処理されたウォラストナイト;セノスフェアアルミノケイ酸塩アルモスフェア(armosphere)など;単結晶繊維または「ウィスカー」、例えば、炭化ケイ素、アルミナ炭化ホウ素などを挙げることができる。中空または中実のガラスまたはセラミック球を使用することができる。

0053

ポリエステル組成物は、抗酸化剤、例えば、ヒンダードフェノール、ホスファイト、ホスホナイトチオエステル、またはそれらの組み合わせを含むことができる。抗酸化剤として、ホスファイト、例えば、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、トリラウリルホスファイト、トリオタデシルホスファイト、ジイソデシルペンタエリスリトールジホスファイト、トリステアリルソルビトールトリホスファイト、およびテトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレンジホスホナイト;ホスホナイト、例えば、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)4,4’−ビフェニレンジホスホナイト;立体ヒンダードフェノール、例えば、オクタデシル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート、テトラキス[メチレン(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート)]メタン、1,2−ビス(3,5−ジ−t−ブチル4−ヒドロキシヒドロシンモイルヒドラジン、1,3,5−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−s−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)トリオン、1,3,5−トリス(4−t−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメタ2,4,6−(1H,3H,5H)トリオン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、1,3,5−トリス(2−ヒドロキシエチル)−5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオンとの3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシヒドロケイ皮酸トリエステル、およびビス(3,3−ビス(4−ヒドロキシ−3−t−ブチルフェニル)ブタン酸グリコールエステル;チオエステル、例えば、ビス−ドデシル3,3’−チオジプロピオネート、ビス−オクタデシル3,3’−チオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネート、ジトリデシルチオジプロピオネートチオジプロピオン酸混合エステル(ラウリルおよびステアリル)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−(ドデシルチオプロピオネート)、およびジ−、トリ−、もしくはテトラカルボン酸のチオエステル;ホスホネート、例えば、ジメチルベンゼンホスホネートなど、有機ホスフェート、例えばトリメチルホスフェート;パラ−クレゾールもしくはジシクロペンタジエンブチル化反応生成物アルキル化ヒドロキノン;ヒドロキシル化チオジフェニルエーテルアルキリデン−ビスフェノール;ベンジル化合物ベータ−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオン酸一価もしくは多価アルコールとのエステル;ベータ−(5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)−プロピオン酸と一価もしくは多価アルコールとのエステル;ベータ−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオン酸のアミド、またはそれらの組み合わせが挙げられる。ポリエステル組成物は、ポリエステル組成物の総重量に基づいて、0.01〜0.5wt%、好ましくは0.01〜0.3wt%の抗酸化剤安定剤を含むことができる。

0054

例示的な難燃剤として、リンを含む有機化合物、例えば有機ホスフェート、およびリン−窒素結合を含有する有機化合物が挙げられる。

0055

難燃剤芳香族ホスフェートとして、トリフェニルホスフェートトリクレジルホスフェートイソプロピル化トリフェニルホスフェートフェニルビス(ドデシル)ホスフェート、フェニルビス(ネオペンチル)ホスフェート、フェニルビス(3,5,5’−トリメチルヘキシル)ホスフェート、エチルジフェニルホスフェート、2−エチルヘキシルジ(p−トリル)ホスフェート、ビス(2−エチルヘキシル)p−トリルホスフェート、トリトリルホスフェート、ビス(2−エチルヘキシル)フェニルホスフェート、トリ(ノニルフェニル)ホスフェート、ビス(ドデシル)p−トリルホスフェート、ジブチルフェニルホスフェート、2−クロロエチルジフェニルホスフェート、p−トリルビス(2,5,5’−トリメチルヘキシル)ホスフェート、および2−エチルヘキシルジフェニルホスフェートが挙げられる。二官能性または多官能性芳香族リン含有化合物、例えば、レゾルシノールテトラフェニルジホスフェート(RDP)、それぞれヒドロキノンのビス(ジフェニル)ホスフェート、およびビスフェノールAのビス(ジフェニル)ホスフェート、ならびにそれらのオリゴマーおよびポリマー対応物も有用である。リン−窒素結合を含有する難燃剤化合物として、窒化塩化リン、リンエステルアミドリン酸アミドホスホン酸アミド、ホスフィン酸アミド、およびトリス(アジリジニル)ホスフィンオキシドが挙げられる。

0056

ハロゲン化材料は、難燃剤として使用することができ、例えば、そのうちのビスフェノールは以下のものが代表的である:2,2−ビス−(3,5−ジクロロフェニル)−プロパン;ビス−(2−クロロフェニル)−メタン;ビス(2,6−ジブロモフェニル)−メタン;1,2−ビス−(2,6−ジクロロフェニル)−エタン;1,1−ビス−(2−クロロ−4−メチルフェニル)−エタン;1,1−ビス−(3,5−ジクロロフェニル)−エタン;2,2−ビス−(3−フェニル−4−ブロモフェニル)−エタン;2,6−ビス−(4,6−ジクロロナフチル)−プロパン;および2,2−ビス−(3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシフェニル)−プロパン2,2ビス−(3−ブロモ−4−ヒドロキシフェニル)−プロパン。他のハロゲン化材料として、1,3−ジクロロベンゼン、1,4−ジブロモベンゼン、1,3−ジクロロ−4−ヒドロキシベンゼン、およびビフェニル、例えば、2,2’−ジクロロビフェニルポリ臭素化1,4−ジフェノキシベンゼン、2,4’−ジブロモビフェニル、および2,4’−ジクロロビフェニル、ならびにオリゴマーおよびポリマーのハロゲン化芳香族化合物、例えば、ビスフェノールAとテトラブロモビスフェノールAとカーボネート前駆体、例えばホスゲンとのコポリカーボネートが挙げられる。金属相乗剤、例えば酸化アンチモンを難燃剤とともに使用することもできる。

0057

あるいは、ポリエステル組成物は、塩素および臭素を本質的に含まなくてもよい。「塩素および臭素を本質的に含まない」とは、ポリエステル組成物の総重量に基づいて、100ppm以下、75ppm以下、または50ppm以下の臭素または塩素含有量を有することとして定義される。

0058

滴下防止剤として、例えば、フィブリル形成性または非フィブリル形成性フルオロポリマー、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)が挙げられる。滴下防止剤は、上記のような硬質コポリマー、例えばスチレン−アクリロニトリルコポリマー(SAN)によって封入されてもよい。SAN中に封入されたPTFEは、TSANとして知られている。封入されたフルオロポリマーは、封入用ポリマーを、フルオロポリマー、例えば水性分散液の存在下で重合させることによって作製することができる。

0059

第1および第2のポリエステルと異なる熱可塑性ポリマーが存在し得る。例示的な熱可塑性ポリマーとして、ポリアセタール(例えば、ポリオキシエチレンおよびポリオキシメチレン)、ポリ(C1−6アルキル)アクリレート、ポリアクリルアミドポリアミド、(例えば、脂肪族ポリアミドポリフタルアミド、およびポリアラミド)、ポリアミドイミドポリ酸無水物ポリアリレートポリアリーレンエーテル(例えば、ポリフェニレンエーテル)、ポリアリーレンスルフィド(例えば、ポリフェニレンスルフィド)、ポリアリーレンスルホン(例えば、ポリフェニレンスルホン)、ポリベンゾチアゾール、ポリベンゾオキサゾール、ポリカーボネートポリカーボネートコポリマー、例えば、ポリカーボネート−シロキサン、ポリカーボネート−エステル、およびポリカーボネート−エステル−シロキサンが含まれる)、ポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレートポリブチレンテレフタレート、ポリアリレート、およびポリエステルコポリマー、例えばポリエステル−エーテル)、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド(コポリマー、例えばポリエーテルイミド−シロキサンコポリマーが含まれる)、ポリエーテルケトンケトンポリエーテルケトンポリエーテルスルホン、ポリイミド(コポリマー、例えばポリイミド−シロキサンコポリマーが含まれる)、ポリ(C1−6アルキル)メタクリレートポリメタクリルアミドポリノルボルネンノルボルネニル単位を含有するコポリマーが含まれる)、ポリオレフィン(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、およびそれらのコポリマー、例えばエチレン−アルファ−オレフィンコポリマー)、ポリオキサジアゾール、ポリオキシメチレン、ポリフタリド(polyphthalide)、ポリシラザンポリシロキサンポリスチレン(コポリマー、例えば、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)およびメタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン(MBS)が含まれる)、ポリスルフィドポリスルホンアミドポリスルホネート、ポリスルホンポリチオエステル、ポリトリアジン、ポリ尿素ポリウレタンポリビニルアルコールポリビニルエステルポリビニルエーテルポリハロゲン化ビニルポリビニルケトン、ポリビニルチオエーテルポリフッ化ビニリデンなど、またはそれらの組み合わせが挙げられる。幾つかの様態では、追加的ポリマーは存在しない。ポリ塩化ビニルPVC)および他の脂肪族塩化ポリマーは、ポリエステル加工条件(200〜300℃)下で熱的に安定でないために一般に回避される。ある様態では、ポリエステル組成物は、直鎖状低密度ポリエチレンLLDPE)をさらに含む。

0060

ポリエステル組成物を調製する方法は、任意の適切な技法を使用して行うことができる。好都合な一方法は、粉末または顆粒状のポリエステル、強化用充填剤、無機充填剤、および他の任意選択による成分をブレンドすることと、ポリエステルを溶融させるのに十分な温度下でブレンドを押出すことと、ペレットまたは他の適切な形状に細かく砕くこととを含む。構成成分は、任意の通常の方式で、例えば、押出機、加熱ミル、または他の混合機で、乾式混合または溶融状態で混合することよって合わされる。

0061

そのような溶融加工法に使用される装置の例として、共回転式および逆回転式押出機、一軸スクリュー押出機共混練機ディスクパック処理機、ならびに様々な他のタイプの押出装置が挙げられる。本プロセスにおける溶融物の温度は、樹脂の過度の分解を避けるために、好ましくは最小限に抑えられる。溶融ポリエステル組成物における溶融物の温度を230〜350℃の間に維持することが多くの場合望ましいが、加工装置内でのポリエステルの滞留時間が短く保たれるのであれば、より高い温度を使用することができる。溶融加工されたポリエステル組成物は、ダイの中の小さな出口孔を通って押出機などの加工装置を出ることができる。得られた溶融樹脂のストランドは、ストランドを水浴に通すことによって冷却される。ストランドは、ペレットに切断され、成形前にさらに乾燥させることができる。

0062

無機充填剤が高比重および高レベルであるにもかかわらず、ポリエステル組成物は、射出成形、押出成形回転成形吹込成形、および熱成形などの種々の手段によって有用な造形品に成形することができる。例えば、良好な結果が、射出成形機、例えば80トンのVan Dorn型のもので、利用される特定のポリエステルブレンドに応じた温度で得られる。必要であれば、ポリエステルの成形性、添加剤の量、およびポリエステル構成成分の結晶化の速度に応じて、当業者であればポリエステル組成物を適応させるために成形サイクルにおける必要な調整を行うことができるであろう。ポリエステルの結晶化を増進するために使用され、単独でまたは任意の組み合わせで使用される添加剤、例えば、アルカリおよびアルカリ土類カルボン酸塩、例えば、ステアリン酸ナトリウムオレイン酸カリウム、またはステアリン酸カルシウム、およびタルクは、ポリエステルの結晶化の速度を上げるのに有用である。結晶化が速くなると、より良く、より均一な特性を有する成形品を得ることができ、より短く、より効率的な成形サイクルでそれを調製することができる。

0063

ポリエステル組成物を含む成形品は、ASTME1050に従って直径100mmおよび厚さ3.2mmを有する成形ディスクを使用して1250ヘルツで決定したときに、30デシベル超、好ましくは35〜50デシベル、より好ましくは36〜45デシベル、さらにより好ましくは37〜45デシベルの音響透過損失(STL)を有する。STLは、選択された波長でポリエステル組成物の試料によって生じる音の強さの低減の測定値であり、デシベル(dB)で測定される。STLの値が大きいほど、音の損失が大きい(すなわち、遮音がより効果的である)ことを示す。

0064

ポリエステル組成物を含む成形品は、ISO11443/ASTM3835−16に従って260℃および640 1/秒のせん断速度で測定したときに、200〜900ポアズ(P)の溶融粘度を有することができる。

0065

ポリエステル組成物を含む成形品は、ASTMD638に従って測定したときに、3,000MPa〜20,000MPa、より好ましくは6,000〜20,000MPaの弾性引張り弾性率を有することができ、引張り降伏強さは、ASTM D638に従って測定したときに、50〜200MPa、より好ましくは50〜150MPaであり得る。

0066

ポリエステル組成物を含む成形品は、ASTMD792に従って決定したときに、1立方センチメートル当たり1.2〜4グラム(g/cm3)の比重を有することができる。例えば、ポリエステル組成物は、ASTM D792に従って決定したときに、1.5〜3.5g/cm3、または1.8〜3.5g/cm3、または1.2〜2.0g/cm3、または1.5〜2.0g/cm3、または2.1〜3.5g/cm3、または2.3〜3.5g/cm3の比重を有することができる。

0067

ポリエステル組成物を含む成形品は、ASTMD648に従って0.45MPaで決定したときに、200〜250℃の加熱撓み温度(HDT)を有することができる。

0068

ポリエステルを含む成形品は、ASTM−D1238−10に従って260℃/1.2kgで決定したときに、20〜50cm3/10分のメルトボリュームフローレイトを有することができる。

0069

本明細書に提供するのはまた、第1のポリエステル組成物を含む第1の層と、第2のポリエステル組成物を含む第2の層と、を含む多層複合材料である。複合材料において、第1のポリエステル組成物および第2のポリエステル組成物は、同じであるかまたは異なっている。例えば、第1および第2のポリエステル組成物は同じであり得る。あるいは、第1および第2のポリエステル組成物は異なっている。

0070

複合材料は、1つまたは複数の追加層(複数可)をさらに含むことができ、ここで、各々の追加層は、同じであるかまたは異なっており、第1のポリエステル組成物および第2のポリエステル組成物と同じまたは異なるポリエステル組成物である。例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10層の追加層を複合材料中に含んで、合計3、4、5、6、7、8、9、10、11、または12層を有する多層複合材料をもたらすことができる。

0071

接着層を、第1の層と第2の層の間に配置することができる。任意の適切な接着材料、例えばシアノアクリレート接着剤などを使用して接着層を形成することができる。接着層は、0.0001〜0.01mmの厚さを有することができる。接着層を使用して、1つまたは複数の追加層(複数可)を第1または第2の層の対向側に接着することもできる。続いて追加される各々の追加層は、次いで接着層を使用して、前に追加された追加層に接続することができる。

0072

複合材料は、所望の用途に基づいて任意の寸法を有することができる。例えば、複合材料は、1〜30mm、好ましくは2〜25mm、より好ましくは2〜20mmの全体の厚さを有することができる。例えば、複合材料は、10〜300mm、好ましくは20〜250mm、より好ましくは20〜200mmの長さを有することができる。例えば、複合材料は、10〜300mm、好ましくは20〜250mm、より好ましくは20〜200mmの幅を有することができる。好ましくは、長さおよび幅は同じであるか異なっており、各々独立に、全体の厚さより少なくとも1桁大きい(すなわち、10倍大きい)。

0073

例えば、複合材料は、1〜30mmの厚さ、10〜300mmの長さ、および10〜300mmの幅を有することができる。例えば、複合材料は、2〜25mmの厚さ、20〜250mmの長さ、および20〜250mmの幅を有することができる。例えば、複合材料は、2〜20mmの厚さ、20〜200mmの長さ、および20〜200mmmの幅を有することができる。例えば、複合材料は、1〜5mmの厚さ、ならびに各々独立に10〜200mmである長さおよび幅を有することができる。例えば、複合材料は、1〜3mmの厚さ、ならびに各々独立に10〜100mmである長さおよび幅を有することができる。

0074

T第1および第2の層は、実質的に同じまたは同様である第1および第2のポリエステル組成物を含むことができる。例えば、第1のポリエステル組成物および第2のポリエステル組成物は各々独立に、ASTMD792に従って決定したときに、1.5〜3.5g/cm3、好ましくは1.8〜3.5g/cm3の比重を有することができる。

0075

あるいは、第1および第2の層は、異なる第1および第2のポリエステル組成物を含むことができる。例えば、第1のポリエステル組成物は、ASTMD792に従って決定したときに、1.2〜2.0g/cm3、好ましくは1.5〜2.0g/cm3の比重を有することができ、第2のポリエステル組成物は、2.1〜3.5g/cm3、好ましくは2.3〜3.5g/cm3の比重を有することができる。

0076

提供するのはまた、多層複合材料を製造するための方法である。該方法は、第1のポリマー組成物を含む第1の層の前駆体と、第2のポリマー組成物を含む第2の層の前駆体とをもたらすことと;第1の層の前駆体を第2の層の前駆体と接触させて多層複合材料をもたらすことと;を含む。任意選択により、接触させる前に前駆体の層の一方または両方に接着層を施すことができる。追加層は、各々の追加層と複合材料の第1または第2の層とを接触させることによって、または複合材料に既に追加されている別の追加層に各々の追加層を接触させることによって追加することができる。

0077

提供するのはまた、多層複合材料を含む物品である。例えば、遮音部材は、多層複合材料を含むことができる。好ましくは、遮音部材は、自動車の部材である。物品の他の非限定的な例として、計器筐体スピーカー筐体防火壁計器パネルトランク仕切り、ホイールウエルスペアタイヤ筐体、加熱および冷却用ダクトファン送風機車体パネルフェンダードア、車両底部パネル共振器マフラー囲い板ラジエータ筐体、ポンプケーシングおよびインペラー、空気ダイバーターバルブカバー油受けトランスミッションおよびディファレンシャルギヤケーシングヘッドライナー床張りなどが挙げられるが、これらに限定されない。この開示を、以下の非限定的な実施例でさらに説明する。

0078

実施例に使用する材料を表1に示す。

0079

試料は、次のように調製した。構成成分をペイントシェーカ中で予備混合し、次いで10.16cmのスクリューサイズを有する一軸スクリュー押出機で、最小の真空下で押出した。得られたペレットを強制空気循環型オーブン中3〜4時間120℃で乾燥させた。得られたペレットを使用する射出成形は、80トンのvan Dorn射出成形機で、220〜260℃で、30秒のサイクルタイムおよび120℃の金型温度で実行した。押出条件を表2に示す。

0080

溶融粘度(MV)は、ASTMD3835−16に従って、細管レオメータを使用して、260℃、1秒当たり640ラジアン(rad/秒)のせん断速度で決定した。溶融温度(Tm)は、20℃/分の加熱/冷却速度を使用した示差走査熱量測定(DSC)と、二回目加熱サイクル吸熱ピーク極大で決定した溶融温度と、によって決定した。カルボキシル末端基(CEG)濃度は、ASTM D7409−15に従う当量点滴定によって決定し、1キログラム当たりのミリモル当量(meq/kg)として報告する。比重(Sp.G.)は、ASTM D792に則って測定した。引張り特性は、ASTM法D638に則って、3.2mmのI型バーで、23℃で50mm/分のクロスヘッド速度正接として測定した。引張り強さは、降伏時に測定した。加熱撓み温度(HDT)は、3.2mmのバーで、ASTM D648に則って(0.45MPaまたは66psiの応力)、120℃/時の加熱速度で測定した。ガラス転移温度(Tg)は、動的機械分析DMA)によって決定し、それは試料中のポリエステルの混合物の複合値である。DMAは、3.2mmの成形部品で、3℃/分の加熱速度で実行した。

0081

音響透過損失(STL)は、ISO 10534−2/ASTME1050に従ってインピーダンス管を使用して400〜1,600ヘルツ(Hz)の周波数範囲で測定し、3つの試験試料からの平均として報告する。STLは、選択された波長で試料によって生じる音の強さの低減の測定値であり、デシベル(dB)で測定される。STLの値が大きいほど、音の損失が大きい(すなわち、遮音がより効果的である)ことを示す。直径101.6mmおよび厚さ3.2mmを有する成形ディスクを機械加工することによって、直径100mmおよび厚さ3.2mmを有する試料を調製した。

0082

インピーダンス管デバイスは、試料を含む仕切りによって伝達される音響出力に対する空気伝播音響出力(airborne sound power)の比率を測定する。デバイスは、マイクロフォンおよび音源を備えた精密試験管を含む。試験試料は、ソース受信機の間の位置でインピーダンス管に挿入した。インピーダンス管中のソースは精密に定量化された音を発し、受信機は、管の長さに沿った特定の位置で音圧レベルを測定する。試料の垂直入射音響特性は、様々な測定位置間で測定された周波数応答関数に基づいて計算した。

0083

音響透過損失(STL)は、下記の等式1を使用してdBで計算した:
STL=10log10(SA/ST) (等式1)
式中、SAは入射音の強さ(dB)であり;STは伝達された音の強さ(dB)である。

0084

実施例1〜6(E1〜E6)および比較例1(C1)の組成および特性を表3に示し、表中、量は重量パーセントで表す。

0085

E1〜E6では、PETをPBTとブレンドして、組成物における良好な機械的/熱機械的強度およびコストの低下を実現した。PETを使用すると、より高い融点(254℃)を有する消費後のリサイクル(PCR)材料を容易に組み込むことが可能になり、PBTを使用すると、結晶化が速くなり、それによって成形品に良好な寸法安定性(100℃より下の熱に曝露されたときの複製成形品の耐性および寸法安定性の10%未満の変化)を与えることが可能になる。PBT−1とPBT−2とを組み合わせると、配合プロセス中のメルトフローを調節する柔軟性が得られる。DSC分析から、E1〜E6は各々、一回目および二回目の加熱時に215℃および245℃の2つの別々の溶融温度を示したことが実証された。

0086

C1は、20wt%の直径10ミクロンのガラス繊維を有する基準配合物を表す。実施例1〜6(E1〜E6)は、ガラス繊維を20wt%、および3超の比重を有する金属充填剤を35wt%含むように調製し、それによって1.995〜2.437g/cm3の範囲内の比重を有する複合体材料が得られた。TiO2(E3)およびZnO(E4)などの金属酸化物の充填剤では、HDT温度が下がったこと(200℃未満)によって実証されるように、あまり好適でない熱的および機械的特性を有する複合体材料が得られた。BaSO4(E1)およびタングステン(E5)を含む複合材料は、1,000〜1,250Hzの周波数範囲でC1より大きい音響透過率損失(dB)をもたらした。

0087

粘度を微調整するために高および低MwのPBTをやはり含むPET−PBTポリエステル混合物中の他の量のBaSO4またはタングステンを評価するために、実施例E7〜E12を調製した。ガラス繊維の担持量を増加させつつ、金属充填剤を用いずに、比較例C2を調製した。E7〜E12およびC2の組成および特性を表4に示し、表中、量は重量パーセントで表す。

0088

E7〜E10においてBaSO4およびガラス繊維を使用すると、音響透過率損失をもたらしながら、機械的特性と熱的特性バランスが取れた。DSC分析から、E7〜E12は各々、215および245℃の2つの別々の融点(第1および第2の熱で)を有することが示された。BaSO4の担持量レベルが低くなると、騒音低減が少なくなった(E7およびE8)。E11において35wt%のBaSO4および10wt%のLLDPEを使用すると、E10における60wt%のBaSO4単独と比較して、800〜1000Hzの周波数範囲で音響透過率損失が向上した。E12は、50wt%のタングステンを用いて調製し、C1と比較してとりわけ1000Hzで(>6dB)音響透過率の有意な低減をもたらした。

0089

実施例E13〜E17および比較例C3では、二重層の物品を調製して多層複合材料における音響透過率損失を評価した。個々の層は、20wt%のガラス繊維(層B)、20wt%のGFおよび35wt%のBaSO4(層HV)、または20wt%のGFおよび50wt%のタングステン(層VHV)を有する組成物から3.2mmのディスクとして調製した。その後で、シアノアクリレート接着剤を使用して2つの個々の層を接続して、6.4mmの厚さを有する積層複合材料試料を形成した。E13〜E17およびC3の積層体試料を、400〜1,600Hzの周波数でSTLについて上記のように評価した。

0090

同一の層の積層体試料を、C3(B−B)、E13(HV−HV)、およびE14(VHV−VHV)として調製した。表5は、積層体試料E14〜E15およびC3についてのSTL(dB)を示す。

0091

異なる層を有する積層体試料を、E15(B−HV)、E16(B−VHV)、およびE17(HV−VHV)として調製し、最初に片側を音源に曝露し、次いで反対側を曝露する2つの配置でSTLについて各々評価した。驚いたことに、密度が高い方または低い方のどちらの面が音源に曝露されているかに関係なく、両方の試験配置で同様の結果が得られた。

0092

表6は、400〜1600Hzの周波数でE15〜E17について測定されたSTL(STLM)、E15〜E17について計算されたSTL(STLC)、およびE15〜E17について計算されたSTLと測定されたSTLの差(Δ)を示す。すべての値はdBで表す。

0093

個々の層C3、E13、およびE14について測定されたSTLを使用して、混合積層体試料についての各々の波長でのSTLCを計算した。例示的な計算として、B−B積層体(C3)のSTLをHV−HV積層体(E13)のSTLに加算し、次いでその合計を2で除算し、B−HV混合積層体(E15)の音響損失予想(計算)値を得た。計算されたSTLCと測定されたSTLMの差(Δ)を各々の波長で求めた。同様の方法を使用して、E16およびE17についてのSTLC、STLM、およびΔを求めた。

0094

低い方の波長(例えば、400、500、630、および800Hz)では、混合積層体のSTLMは、STLCより3.6〜16.0dB小さかった。これは、負のΔが観察されたことを意味する。驚いたことに、1,000Hz以上の高い方の波長では、混合積層体のSTLMはSTLCより1.3〜4.1dB大きかった。よって高い方の波長では、観察されたSTLが、個々の層の合計から予想されるSTLより大きかったために、正のΔによって2つの異種の層の使用からのプラス相乗作用が実証される。

0095

この開示は、以下の様態をさらに包含する。

0096

様態1:ポリエステル組成物であって、ポリエステル組成物の総重量に基づいて、第1のポリエステルおよび第2のポリエステル(第1のポリエステルの第2のポリエステルに対する重量比は、80:20〜20:80、好ましくは60:40〜40:60である)と;5〜60重量パーセント(wt%)、好ましくは5〜50wt%の強化用充填剤と;5〜60wt%、好ましくは10〜50wt%、さらにより好ましくは20〜50wt%の、ASTMD792に従って決定したときに1立方センチメートル当たり3グラム超の比重を有する無機充填剤と;を含み、ポリエステル組成物を含む成形品が、ASTM E1050に従って1,250Hzで直径100mmおよび厚さ3.2mmを有する成形ディスクを使用して決定したときに、30dB超、好ましくは35〜50dB、より好ましくは36〜45dBの音響透過損失を有する、ポリエステル組成物。

0097

様態2:第1のポリエステルが、第1のポリ(ブチレンテレフタレート)と第2のポリ(ブチレンテレフタレート)とを含み、第1のポリ(ブチレンテレフタレート)の固有粘度が第2のポリ(ブチレンテレフタレート)の固有粘度と異なるか;または第1のポリ(ブチレンテレフタレート)の重量平均分子量(Mw)が第2のポリ(ブチレンテレフタレート)のMwと異なるか;または固有粘度とMwが両方とも異なる、様態1に記載の組成物。

0098

様態3:第2のポリエステルが、ポリ(エチレンテレフタレート)、ポリ(ブチレンテレフタレート)、ポリ(エチレンナフタノエート)、ポリ(ブチレンナフタノエート)、ポリ(シクロヘキサンジメタノールテレフタレート)、ポリ(プロピレンテレフタレート)、またはそれらの組み合わせを含む、様態1または2に記載の組成物。

0099

様態4:第1のポリエステルおよび第2のポリエステルが各々独立に、ASTMD7409に従って決定したときに、1〜70meq/kg、好ましくは5〜60meq/kg、より好ましくは10〜50meq/kgのカルボン酸末端基濃度;および示差走査熱量測定によって決定したときに、200〜275℃、好ましくは210〜265℃、より好ましくは210〜260℃の溶融温度を有し、好ましくは、ポリエステル組成物が、示差走査熱量測定によって決定したときに、200〜275℃の少なくとも2つの別々の溶融温度を有する、様態1〜3のいずれか1つに記載の組成物。

0100

様態5:強化用充填剤が、ガラス、ガラス繊維、ガラスフレーク、マイカ、またはそれらの組み合わせ;好ましくは、扁平ガラス、円柱状ガラス繊維、ガラスフレーク、マイカ、またはそれらの組み合わせ;より好ましくは、扁平ガラス、円柱状ガラス繊維とガラスフレークとの組み合わせ、マイカ、またはそれらの組み合わせを含む、様態1〜4のいずれか1つに記載の組成物。

0101

様態6:無機充填剤が、硫酸バリウム、タングステン、鉄、酸化亜鉛、硫化亜鉛、二酸化チタン、酸化鉄、またはそれらの組み合わせ、好ましくは、硫酸バリウムまたはタングステンを含む、様態1〜5のいずれか1つに記載の組成物。

0102

様態7:ポリエステル組成物の総重量に基づいて、0.01〜0.5wt%、好ましくは0.01〜0.3wt%の安定剤をさらに含み;好ましくは、安定剤が、ヒンダードフェノール、ホスファイト、ホスホナイト、チオエステル、またはそれらの組み合わせを含む、様態1〜6のいずれか1つに記載の組成物。

0103

様態8:ポリエステル組成物の総重量に基づいて、1〜30wt%、好ましくは1〜15wt%の衝撃改質剤をさらに含み;好ましくは、衝撃改質剤が、アルキル(メタ)アクリレートコポリマー、(メタ)アクリル酸エステル−ブタジエン−スチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、スチレン−ブタジエン、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン、ポリ(エーテルエステル)ブロックコポリマー、ポリエチレン−αオレフィンコポリマー、スチレン−イソプレン−スチレントリブロックコポリマー、またはそれらの組み合わせを含む、様態1〜7のいずれか1つに記載の組成物。

0104

様態9:成形品が、ASTMD792に従って決定したときに1.2〜4g/cm3の比重;ASTM D648に従って決定したときに200〜250℃の加熱撓み温度;ASTM D638に従って決定したときに50〜200MPaの引張り強さ;ASTM D638に従って決定したときに3,000〜20,000MPaの引張り弾性率;およびASTM−D3835に従って1秒当たり640ラジアンのせん断速度で260℃で決定したときに200〜900ポアズの溶融粘度のうちの1つまたは複数を有する、様態1〜8のいずれか1つに記載の組成物。

0105

様態10:第1のポリエステル組成物を含む第1の層と;第2のポリエステル組成物を含む第2の層と;を含み、第1のポリエステル組成物および第2のポリエステル組成物が各々、先行する様態のいずれか1つまたは複数に記載の、同じまたは異なるポリエステル組成物である、多層複合材料。

0106

様態11:第1の層と第2の層の間に配置された接着層をさらに含む、様態10に記載の複合材料。

0107

様態12:1〜30mm、好ましくは2〜25mm、より好ましくは2〜20mmの全体の厚さと;10〜300mm、好ましくは20〜250mm、より好ましくは20〜200mmの長さと;10〜300mm、好ましくは20〜250mm、より好ましくは20〜200mmの幅と;を有し、好ましくは、長さおよび幅が同じであるかまたは異なっており、各々独立に、全体の厚さより少なくとも1桁大きい、様態10または11に記載の複合材料。

0108

様態13:第1のポリエステル組成物および第2のポリエステル組成物が各々独立に、ASTMD792に従って決定したときに、1.5〜3.5g/cm3、好ましくは1.8〜3.5g/cm3の比重を有する、様態10〜12のいずれか1つに記載の複合材料。

0109

様態14:複合材料が、400Hzで45dB超、好ましくは45〜60dB、より好ましくは50〜60dB;500Hzで40dB超、好ましくは40〜60dB、より好ましくは50〜60dB;800Hzで34dB超、好ましくは34〜50dB、より好ましくは40〜50dB;1250Hzで32dB超、好ましくは32〜45dB、より好ましくは36〜45dB;および1600Hzで36dB超、好ましくは36〜50dB、より好ましくは38〜50dBの音響透過損失を有し、音響透過損失が、ASTME1050に従って、直径100mmおよび厚さ6.4mmを有する成形ディスクを使用して決定される、様態13に記載の複合材料。

0110

様態15:ASTMD792に従って決定したときに、第1のポリエステル組成物が、1.2〜2.0g/cm3、好ましくは1.5〜2.0g/cm3の比重を有し;第2のポリエステル組成物が、2.1〜3.5g/cm3、好ましくは2.3〜3.5g/cm3の比重を有する、様態10〜12のいずれか1つに記載の複合材料。

0111

様態16:複合材料が、400Hzで40dB超、好ましくは40〜55dB、より好ましくは45〜55dB;500Hzで38dB超、好ましくは38〜50dB、より好ましくは40〜50dB;800Hzで25dB超、好ましくは25〜40dB、より好ましくは30〜40dB;1250Hzで35dB超、好ましくは35〜50dB、より好ましくは40〜50dB;および1600Hzで40dB超、好ましくは40〜55dB、より好ましくは42〜55dBの音響透過損失を有し、音響透過損失が、ASTME1050に従って、直径100mmおよび厚さ6.4mmを有する成形ディスクを使用して決定される、様態15に記載の複合材料。

0112

様態17:多層複合材料が、第1のポリマー組成物を含む第1の層の前駆体と、第2のポリマー組成物を含む第2の層の前駆体とをもたらすことと;第1の層の前駆体と第2の層の前駆体とを接触させて多層複合材料をもたらすことと;によって製造される、先行する様態のいずれか1つに記載の多層複合材料。

0113

様態18:先行する様態のいずれか1つに記載の多層複合材料を含む、物品。

0114

様態19:遮音部材である、様態18に記載の物品。

0115

様態20:前記遮音部材が自動車の部材である、様態19に記載の物品。

0116

組成物、方法、および物品は、代替的に、本明細書に開示される任意の適正な材料、ステップ、または構成成分を含むか、それらからなるか、あるいはそれらから本質的になり得る。組成物、方法、および物品は、追加的にまたは代替的に、組成物、方法、および物品の機能または目的の実現に別段必要ではない任意の材料(または種)、ステップ、または構成成分を欠くように、または実質的に含まないように配合することができる。

0117

本明細書に開示されるすべての範囲は端点を含み、端点は独立に、互いに組み合わせることができる(例えば、「25wt%まで、または5〜20wt%」の範囲は、「5〜25wt%」の範囲の端点およびすべての中間値を含む、など)。「組み合わせ」には、ブレンド、混合物、合金、反応生成物などが含まれる。「第1の」、「第2の」などの用語は、順序、量、または重要性を何ら示すものではなく、一つの要素を他の要素から区別するために使用される。「ある(a)」および「ある(an)」および「該(the)」という用語は、量の限定を示すものではなく、本明細書で別段の指示がない限り、または文脈により明らかに矛盾しない限り、単数および複数の両方を網羅すると解釈されるべきである。「または」は、「および/または」を意味する。「それらの組み合わせ」は、列挙された構成要素の1つまたは複数を含み、任意選択により他の同様の列挙されていない構成要素を含むことができる、オープンエンドな用語である。本明細書を通して特定の様態への言及は、その様態に関して記載される特定の要素が、本明細書に記載される少なくとも1つの様態に含まれることを意味しており、それは、他の様態に存在する場合も、存在しない場合もある。加えて、記載される要素は、様々な様態において任意の適切な方式で組み合わせることができることが理解されるべきである。

0118

本明細書で特記のない限り、すべての試験規格は、本出願の出願日、または、優先権が主張されている場合は、試験規格が出現する最も早い優先権出願の出願日の時点で有効な最新規格である。別段の定義がない限り、本明細書に使用される技術用語および科学用語は、本出願が属する技術分野の当業者によって共通に理解されるのと同じ意味を有する。引用したすべての特許、特許出願、および他の参考文献は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれている。しかしながら、本出願における用語が、組み込まれた参考文献における用語と矛盾するかまたは相反する場合、本出願からの用語が、組み込まれた参考文献からの相反する用語よりも優先されるものとする。

0119

化合物は、標準命名法を使用して記載される。本明細書で使用される場合、「ヒドロカルビル」および「炭化水素」という用語は、水素および炭素を含む任意の化学基を指す。「アルキル」は、分岐状または直鎖状(すなわち「直鎖」)の、一価飽和炭化水素基、例えば、メチル、エチル、i−プロピル、およびn−ブチルを意味する。「アルキレン」は、直鎖または分岐鎖飽和二価炭化水素基(例えば、メチレン(−CH2−)またはプロピレン(−(CH2)3−))を意味する。「アルケニル」および「アルケニレン」は、少なくとも1つの炭素−炭素二重結合を有する、それぞれ一価または二価の、直鎖または分岐鎖の不飽和炭化水素基(例えば、エテニル(−HC=CH2)またはプロペニレン(−HC(CH3)=CH2−)を意味する。「アルキニル」は、少なくとも1つの炭素−炭素三重結合を有する、直鎖または分岐鎖の一価不飽和炭化水素基(例えば、エチニル)を意味する。「アルコキシ」は、酸素を介して連結したアルキル基(すなわち、アルキル−O−)、例えば、メトキシエトキシ、およびsec−ブチルオキシを意味する。「シクロアルキル」および「シクロアルキレン」は、一価および二価の環式炭化水素基を意味する。「アリール」は、単環または一緒に縮合しているかまたは共有結合している多環(例えば、1〜3個の環)であり得る、一価芳香族炭化水素基を意味する。「アリーレン」は、二価アリール基を意味する。「アルキルアリーレン」は、アルキル基で置換されたアリーレン基を意味する。「アリールアルキレン」は、アリール基で置換されたアルキレン基(例えば、ベンジル)を意味する。「ハロ」という用語は、フルオロ、クロロ、ブロモ、またはヨード置換基のうちの1つまたは複数を含む本明細書の基または化合物を意味する。異なるハロ基(例えば、ブロモとフルオロ)の組み合わせが存在しても、またはクロロ基だけが存在してもよい。「ヘテロ」という用語は、本明細書の化合物または基が、ヘテロ原子である少なくとも1つのメンバー(例えば、1、2、または3つのヘテロ原子)を含む安定な基であることを意味しており、ここで、ヘテロ原子(複数可)は各々独立に、N、O、S、Si、またはPである。

0120

置換基が特に示されていない限り、前述の基の各々は、置換されていなくても置換されていてもよいが、但し、置換される原子の通常の原子価を超えず、置換が、化合物の合成、安定性、または使用に有意に悪影響を及ぼさないことを条件とする。「置換されている」は、化合物、基、または原子が、水素の代わりに少なくとも1つの(例えば、1、2、3、または4つの)置換基で置換されていることを意味しており、ここで、各々の置換基は独立に、ニトロ(−NO2)、シアノ(−CN)、ヒドロキシ(−OH)、ハロゲンチオール(−SH)、チオシアノ(−SCN)、C1−6アルキル、C2−6アルケニル、C2−6アルキニル、C1−6ハロアルキル、C1−9アルコキシ、C1−6ハロアルコキシ、C3−12シクロアルキル、C5−18シクロアルケニル、C6−12アリール、C7−13アリールアルキレン(例えば、ベンジル)、C7−12アルキルアリーレン(例えば、トルイル)、C4−12ヘテロシクロアルキル、C3−12ヘテロアリール、C1−6アルキルスルホニル(−S(=O)2−アルキル)、C6−12アリールスルホニル(−S(=O)2−アリール)、またはトシル(CH3C6H4SO2−)である。化合物が置換されているとき、示される炭素原子の数は、置換前の化合物または基における炭素原子の総数である。例えば、−CH2CH2CNは、シアノ置換C2アルキル基である。

実施例

0121

特定の様態を記載してきたが、現在予想されていないまたは予想できない代替、修正、変更、改善、および実質的等価物が出願人または他の当業者に想起されることもある。したがって、出願されたときの、および補正された場合の添付の特許請求の範囲は、すべてのそのような代替、修正変更、改善、および実質的等価物を含むことが意図される。

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