JPS6131143B2 - - Google Patents
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- JPS6131143B2 JPS6131143B2 JP52150696A JP15069677A JPS6131143B2 JP S6131143 B2 JPS6131143 B2 JP S6131143B2 JP 52150696 A JP52150696 A JP 52150696A JP 15069677 A JP15069677 A JP 15069677A JP S6131143 B2 JPS6131143 B2 JP S6131143B2
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Description
本発明は改良された繊維で強化されたポリオキ
シメチレン成型用組成物に関する。明確にいうな
らば本発明は改良された物理的性質をもつ複合体
を生成する繊維で強化されたポリオキシメチレン
成型用組成物に関する。
よく知られているとおりポリオキシメチレン又
はポリアセタールは成型物体製造に広く利用され
ている熱可塑性樹脂である。ポリオキシメチレン
樹脂が種々の強化材と緊密混合されれば特に強度
および靭性をもつ成型物体が得られる。しかし強
化ポリオキシメチレン重合体からつくつた成型物
体に望む物理的性質を与えるには種々の添加剤の
必要なことが発見されている。劣つた物理的性質
は普通ポリオキシメチレン重合体と繊維状強化材
の間の付着性のわるい点に帰せられる。
故に例えば米国特許第3455867号に記載の強化
ポリオキシメチレン重合体は化学的カツプリング
剤を使用して成型物体の強度を増加している。
英国特許第993600号に主として老化防止に役立
つカルボジイミド類を含むポリオキシメチレン組
成物が発表されている。この特許はモノ−および
ポリ−カルボジイミド類の使用を広く提案してい
るが、特定実施例は2・6・2′・6′−テトライソ
プロピルジフエニルカルボジイミドおよび1・
3・5−トリイソプロピル−ベンゼン−2・4−
ジイソシアネートのポリカルボジイミドの様な非
常にヒンダーされたカルボジイミド類の使用に限
定されている。
米国特許第3901846号はポリオキシメチレン重
合体と強化材の緊密混合物中に少量の特定高分子
量フエノオキシ樹脂を配合すると成型物体中に望
む改良された物理的性質および改良された表面効
果を与えることを発表している。
カルボジイミドのポリオキシメチレン重合体類
製造におけるちがつた使用法は米国特許第
3170896号および3135718号にも発表されている。
従来あるポリカルボジイミド類はポリエステル
類の熱および加水分解安定剤としてまた米国特許
第3193522号、3193523号、3296190号、3575931
号、および3835098号、1976年8月19日公告の通
し番号715946号、1976年12月22日公告の通し番号
753384号、英国特許第1056202号、1231975号およ
び1330036号、日本特許公報75−00044(Chem.
Abstract、17232W、82巻1975)、ベルギー特許第
626176号(Chem.Abstract、2054f、61巻1964)
およびW.ノイマンおよびP.フイツシヤーの“イ
ソシアネート類よりカルボジイミド類の製造”
(Anqew.Chem.Internat.Edit.625、1962)に例証
された様な種々の領域に使用されている。
従来技術に照して本発明の目的は改良された物
理的性質をもつ複合体を生成しうる改良された強
化ポリオキシエチレン成型用組成物を提供するこ
とにある。
本発明の他の目的は従来法のフエノオキシで改
良し繊維で強化したポリオキシメチレン物体の物
理的性質より優れた強化ポリオキシメチレン複合
体を提供するにある。
更に本発明の他の目的は強化ポリオキシメチレ
ン成型用樹脂を改良するにこれ迄この分野で使用
されなかつた明確に規定された種類のポリカルボ
ジイミドを使用する改良された物理的性質をもつ
ポリオキシメチレン成型物体を提供するにある。
本発明の他の目的は以下の実施態様明細書によ
り明らかとなるであろう。
本発明によれば今や特種のポリカルボジイミド
類、特に芳香族環当り1迄のメチル置換基をもち
また分子当り少なくも3カルボジイミド基をもつ
ヒンダーされない芳香族ポリカルボジイミドはポ
リオキシメチレンおよび全組成物重量を基準とし
て約0.5乃至5重量%の量の繊維強化材と配合し
た場合得られる繊維で強化した複合体の物理的性
質を改良することが発見されたのである。
本発明の他の形態においてポリカルボジイミド
は強化ポリオキシメチレン重合体の物理的性質を
改良するのに従来よく知られている高分子量熱可
塑性フエノオキシ樹脂と混合して使用すれば強化
ポリオキシメチレン複合体、特にガラスで強化し
たポリオキシメチレン物体の物理的性質の共働的
改良をもたらすことが発見されているのである。
本明細書で使用する“ポリオキシメチレン”と
はいわゆるキヤツプをもつたホモ重合体、即ちア
シル化重合体を含むホモ重合体類と共重合体類の
双方を包含するものとする。従来よく知られた方
法によつて生成出来るこの重合体類は反復する−
OCH2−単位をもち一般に無水フオルムアルデヒ
ド又はトリオキサンの重合によつて製造される。
本発明において特に有用なのは反復オキシメチ
レン(−OCH2−)単位をもつ鎖少なくも1をも
ち主重合体鎖中に−OR−基が点存しておりかつ
上記Rは互に直接結合している少なくも2炭素原
子をもつ2価基でありまた鎖中2原子価の間に位
置しておりそのR基上には不活性な置換基、即ち
好ましくない反応を起さない置換基があつてもよ
い様な基であるポリオキシメチレン共重合体であ
る。好ましい共重合体類は反復するオキシメチレ
ン基約60乃至約99.6モル%を含む。好ましい実施
態様においてRは例えば炭素原子少なくも2をも
つアルキレン又は置換アルキレン基である。
本発明に利用される共重合体には式:
(但し式中nはゼロ又は1乃至5の整数とし、R1
とR2は不活性置換体、即ち好ましくない反応を
起さぬ置換体を表わす。)をもつ反復する単位よ
り成る構造をもつものである。上式において反復
単位の60乃至99.6%においてはnはゼロである。
共重合体の好ましい種類は反復単位の60乃至
99.6%がオキシメチレン単位である様な循還単位
より成る構造をもつものである。この共重合体は
トリオキサンと構造:
(但し式中nは0、1又は2とする)をもつ環式
エーテルとの共重合により製造される。
他の好ましい重合体例にはトリオキサンと少な
くも2個の近接した炭素原子をもつ環式エーテル
類の共重合体類、例えば米国特許第3027352号に
発表の共重合体類がある。
使用出来るエーテル類にはエチレンオキサイ
ド、1・3−ジオキソラン、1・3・5−トリオ
キセパン、1・3−ジオキサン、トリメチレンオ
キサイド、ペンタメチレンオキサイド、1・2−
プロピレンオキサイド、1・2−ブチレンオキサ
イド、ネオペンチルフオルマル、ペンタエリスリ
トールジフオルマル、パラアルデヒド、テトラヒ
ドロフラン、およびブタジエンモノオキサイドが
ある。
本発明により使われる好ましい重合体には少な
くも約35000の平均分子量、少なくも150℃の融点
および少なくも約0.8の固有粘度(2重量%のア
ルフア−ピネンを含むp−クロロフエノール中に
0.1重量%溶液とし60℃にて測定した。)をもつ成
型性熱可塑性材料がある。
普通ポリオキシメチレン重合体は実質的に予め
安定化される。この安定法は重合体鎖の各分子端
に比較的安定な炭素対炭素結合が存在する迄分子
端を分解させて安定化する形をとる。この分解は
米国特許第3318848号に発表された様な融解加水
分解又は米国特許第3219623号に記載の様な溶液
加水分解によつて行なうことが出来る。融解加水
分解によつて安定化されたポリオキシメチレン重
合体と溶液加水分解して安定化したポリオキシメ
チレン重合体の混合物ももちろん使用出来る。ポ
リオキシメチレンはまた酸化防止剤および(又
は)酸除去剤の様な普通の安定剤を含んでもよ
い。一般にこれらの安定剤はポリオキシメチレン
重合体重量を基準として全量約3重量%以内にあ
つてもよい。
本発明に使用出来るポリカルボジイミドは特に
規定した群から選択する。(a)各芳香族環上に1メ
チル置換基迄をもつか又は置換基をもたないかい
ずれかの1又は2以上の芳香族ジイソシアネート
類から誘導されかつ(b)ポリカルボジイミド分子当
り少なくも3カルボジイミド単位をもつポリカル
ボジイミド類のみが望む結果を生ずることがわか
つたのである。ここに規定した特定ポリカルボジ
イミド単独又は熱可塑性フエノオキシ樹脂との配
合は主として複雑な機構によつてオキシメチレン
重合体鎖と繊維状強化材との化学的反応性度の間
の付着性を向上すると信じられるが、その機構は
簡単に説明出来ない。ポリカルボジイミド分子当
り3カルボジイミド単位より少ないカルボジイミ
ド類は一般的成型、即ち注入成型操作の温度で実
際使用するに揮発性過ぎて成型中発散し易いので
本発明の組成物に使用するに適しない。更にこの
様なカルボジイミド類はポリオキシメチレンとよ
く混合しない性質がある。
ポリカルボジイミドは融解状態でポリオキシメ
チレンと混合しうる性質を持つていなければなら
ない。本発明に有用なポリカルボジイミドは一般
に平均分子量約450乃至10000、代表的に約800乃
至約8000、好ましくは約1000乃至約6500を持つ。
分子量が約10000以上のポリカルボジイミドはポ
リオキシメチレン融解物に溶解しないので本発明
には使用出来ない。
本発明に有用なポリカルボジイミドには代表的
にポリ(トリルカルボジイミド)、ポリ(4・
4′−ジフエニルメタンカルボジイミド)、ポリ
(3・3′−ジメチル−4・4′−ビフエニレンカル
ボジイミド)、ポリ(p−フエニレンカルボジイ
ミド)、ポリ(m−フエニレンカルボジイミド)、
ポリ(3・3′−ジメチル−4・4′−ジフエニルメ
タンカルボジイミド)およびそれらの混合物があ
る。好ましいポリカルボジイミドはポリ(トリル
カルボジイミド)、ポリ(4・4′−ジフエニルメ
タンカルボジイミド)、およびそれらの混合物で
ある。ポリ(4・4′−ジフエニルメタンカルボジ
イミド)はそのカルボジイミド基がオキシメチレ
ン重合体と繊維強化材の間の相互作用に最も容易
に利用出来るので特に好ましい。またそれは混合
物を淡黄色とするにすぎない。ポリ(トリルカル
ボジイミド)はカルボジイミド基の利用性が小さ
くまた混合物により強い色を与える。
ポリカルボジイミドはこの分野の知識ある者に
よく知られた方法、例えば前記した芳香族ジイソ
シアネート化合物を溶媒の存在で又は存在なく加
熱して製造出来る。ポリカルボジイミドの生成は
2酸化炭素ガスの発生を伴なう。
本発明に有用なポリカルボジイミド類は触媒を
使用せずとも製造出来るが触媒がないと相当高温
(約300℃)を要する。ある種のポリカルボジイミ
ドはこの様な高温を使用すると多量の副成物およ
び着色生成物を生成する。故にポリカルボジイミ
ド類は一般に米国特許第2853473号、2663737号お
よび3755242号およびモナグルのJ.Org.
Chem.27、3851(1962)に記載のりん含有触媒の
様な触媒の存在でイソシアネート類を加熱して製
造する。キラムベルらのJ.Amer.Chem.Soc.、
84、3673(1962)に記載のフオスフオリン酸化物
類がよい触媒である。特に好ましい触媒は1−エ
チル−3−メチル−3−フオスフオリン−1−酸
化物である。
高温においてイソシアネート類が水と急速に反
応するので反応体と接触する水量を最小とする様
アルゴン又は他の乾燥不活性ガスのもとでポリカ
ルボジイミド生成反応を行なわせることが好まし
い。
望むポリカルボジイミド類製造に使用出来る芳
香族ジイソシアネート類にはトルエンジイソシア
ネート、4・4′−ジフエニルメタンジイソシアネ
ート、3・3′−ジメチル−4・4′−ビフエニレン
ジイソシアネート、p−フエニレンジイソシアネ
ート、m−フエニレンジイソシアネート、3・
3′−ジメチル−4・4′−ジフエニルメタンジイソ
シアネート、およびそれらの混合物がある。
好ましい芳香族ジイソシアネート類はトルエン
ジイソシアネート、4・4′−ジフエニルメタンジ
イソシアネートおよびそれらの混合物である。
芳香族ジイソシアネート類は本質的に純粋状態
で使用するのがよいが、尿素類、アミン類の様な
他の化合物の最小量(即ち約2重量%以下)およ
び水および(又は)酸の痕跡量を含んでもよい。
“トルエンジイソシアネート”とは2・4−トル
エンジイソシアネート、2・6−トルエンジイソ
シアネート又はこれらの異性体の混合物を意味す
る。2・4−と2・6−異性体混合物は普通2・
4−トルエンジイソシアネート80重量部と2・6
−トルエンジイソシアネート20重量部又は2・4
−トルエンジイソシアネート65重量部と2・6−
トルエンジイソシアネート35重量部より成る。
本発明の方法に用いるポリカルボジイミド類の
製造に少量(即ち50重量%又はそれ以下)の芳香
族モノイソシアネート類も芳香族ジイソシアネー
ト類と共に使用出来る。このモノイソシアネート
類は鎖ストツパーとして働らきまた得られるポリ
カルボジイミド類の分子量と粘度の調節を助け
る。使用する芳香族モノイソシアネートの量は使
用する特定ジイソシアネートによるが使用するイ
ソシアネート化合物全重量を基準として、一般に
約20乃至約50重量%、代表的に約25乃至45重量
%、好ましくは約30乃至40重量%であり、これに
対応してジイソシアネートは一般に約50乃至約80
重量%、代表的に約55乃至約75重量%、好ましく
は約60乃至約70重量%である。
この様に使用出来る芳香族モノイソシアネート
類には例えばp−クロロフエニルイソシアネー
ト、m−クロロフエニルイソシアネート、フエニ
ルイソシアネート、p−メトオキシフエニルイソ
シアネート、m−メトオキシフエニルイソシアネ
ート、p−トリルイソシアネート、m−トリルイ
ソシアネート、o−トリルイソシアネート、p−
ニトロフエニルイソシアネート、m−ニトロフエ
ニルイソシアネート、およびそれらの混合物があ
る。
フエニルイソシアネート、p−クロロフエニル
イソシアネート、m−クロロフエニルイソシアネ
ート、およびそれらの混合物が本発明の使用に好
ましいモノイソシアネート類である。
モノイソシアネート類を単独加熱しても重合性
カルボジイミド類は得られないのでモノイソシア
ネート単独でポリカルボジイミドの製造に使用出
来ない。
強化ポリオキシメチレン樹脂組成物中にポリカ
ルボジイミドは普通組成物全重量を基準として約
0.5乃至5重量%、代表的には約1乃至3重量%
の量で使用される。ポリカルボジイミド量約0.5
%以内だと望む物理的性質を改良するにポリオキ
シメチレンと甚しい混合を必要とするが約5重量
%よりずつと多いと物理的性質は少量の場合以上
には余り改良されずまた組成物のよくない変色を
起し易い。前記したポリカルボジイミド類のいず
れも単独又は他のポリカルボジイミドと混合して
望む効果を得る為使用出来る。
本発明の第2形態又は実施態様において、改良
された熱可塑性強化ポリオキシメチレン組成物は
ポリカルボジイミドと特定高分子量フエノオキシ
樹脂と双方を組成物中に混合して出来る。本発明
により使用出来るフエノオキシ樹脂は米国特許第
3901846号に記載のものである。この樹脂は米国
特許第3356646号に記載の方法により2・2′−ビ
ス−(4−ヒドロオキシフエニル)プロパンとエ
ピクロロヒドリンから生成された高分子量熱可塑
性樹脂である。フエノオキシ樹脂の基本的化学構
造はエポオキシ樹脂のそれと同じである。しかし
これは種々の重要な性質においてエポオキシ樹脂
とちがい別の独特な樹脂類である。
1 フエノオキシ樹脂は強靭でしなやかな熱可塑
性物質である。この平均分子量は普通のエポオ
キシの340乃至13000に対して約15000乃至
75000、好ましくは約20000乃至50000でありそ
れは重合反応において交叉結合する。
2 フエノオキシ樹脂類は高反応性の末端エポオ
キシ基をもたないしまた熱安定性で貯蔵寿命が
長い。
3 フエノオキシ樹脂は更に化学的に変えずに使
用出来る。これは触媒又は硬化剤を要せず有用
製品となるが、エポオキシ樹脂は使用するに触
媒又は硬化剤を要する。
本発明に使用されるフエノオキシ樹脂類は反復
構造:
をもちかつ約15000乃至75000の平均分子量をもつ
ことを特徴とする。明らかなとおり末端構造は水
素原子又は適当な末端キヤツピング基で完結して
いる。
ポリカルボジイミドとフエノオキシ樹脂は合量
は強化ポリオキシメチレン組成物中にその全重量
を基準として約0.6乃至5重量%、好ましくは約
1乃至3重量%の量で混合される。ポリカルボジ
イミドとフエノオキシ樹脂の合量が約0.6重量%
より少ないと望む改良が出来ず又はポリオキシメ
チレンと長時間混合が必要となる。約5重量%よ
りずつと多い量は余り大きな改良とならぬので是
認されない。ポリカルボジイミドのフエノオキシ
樹脂に対する比は普通約1:16乃至50:1の範囲
である。使用するポリカルボジイミドの量を使用
するフエノオキシ樹脂の量と少なくも同じである
ことがよい。ポリカルボジイミドとフエノオキシ
樹脂の双方を利用する場合、全組成物重量を基準
としてポリカルボジイミドの最少量は約0.5重量
%としまたフエノオキシ樹脂の最小量は約0.1重
量%とすべきである。
ポリカルボジイミドとフエノオキシ樹脂の両方
を含む強化ポリオキシメチレン組成物から製造し
た合成物体の物理的性質は非改良強化ポリオキシ
メチレン成型用組成物よりかなり良くまた2添加
物の合量と同じポリカルボジイミド単独又はフエ
ノオキシ樹脂単独(重量基準)の量を含む強化ポ
リオキシメチレン成型用組成物から製造された成
型物の物理的よりも良好となる。与えられたフエ
ノオキシ樹脂量に対しポリカルボジイミド量を増
す程成型物の物理的性質が良くなる様思われる。
ポリオキシメチレン、繊維状強化材およびポリ
カルボジイミドおよび本発明の第2形態において
はフエノオキシ樹脂を便利な方法で混合又は配合
する。故に例えば好ましい実施態様においてはポ
リカルボジイミド又はポリカルボジイミドとフエ
ノオキシ樹脂を同時に強化剤とオキシメチレン重
合体と緊密混合する。繊維状強化材を含む混合時
間は繊維状強化材の損耗を避ける程度に最低にし
なければならない。例えば全成分の混合は成分を
約400乃至405〓の融解温度としたZSK押出機中で
0.5乃至3分(例えば1乃至2分)間行なえば充
分である。
使用する強化材は押出機、加熱ロール又は他の
混合機中で他の成分と乾燥混合又は融解混合によ
つて緊密混合出来る。また強化材は重合反応が影
響されない限り重合反応中単量体と混合出来る。
使用出来る繊維状強化材は熱可塑性成型用樹脂用
として一般に知られたものでガラス繊維(切断繊
維又は連続粗糸)、アスベスト繊維、セルロース
繊維およびグラフアイト繊維の様な合成繊維があ
る。しかしポリカルボジイミドやポリカルボジイ
ミドとフエノオキシ樹脂の混合物にはガラス繊維
で強化したポリオキシメチレン組成物を使つて最
良結果が得られている。強化材の量は全成型用組
成物重量を基準として約2乃至約60重量%、好ま
しくは5乃至50重量%の範囲でよい。
本発明のポリオキシメチレン重合体の他に強化
材とポリカルボジイミドおよび必要ならばフエノ
オキシ樹脂の強化ポリオキシメチレン成型用組成
物はまた滑剤、染料、および普通の酸化防止剤お
よび酸除去剤の様な重合性および非重合性双方の
普通に非強化ポリオキシメチレン成型用組成物に
使われる添加物の最小量を含んでもよい。
本発明により添加剤を加えた代表的成型用組成
物は例えばポリオキシメチレン57乃至89.9重量
%、ガラス繊維10乃至40重量%、酸化防止剤0.1
乃至2.0重量%および酸除去剤0.05乃至1.0重量%
より成る。本発明により改良された好ましい組成
物はポリオキシメチレン重合体69乃至79.8重量
%、ガラス繊維20乃至30重量%、酸化防止剤0.15
乃至0.5重量%および酸除去剤0.1乃至0.5重量%で
ある。例えばポリオキシメチレン72.9重量部と酸
化防止剤0.5部および酸除去剤0.1部とを混合した
ものにガラス繊維25部とポリカルボジイミド1.5
部を混合してもよく、又は酸化防止剤0.5部と酸
除去剤0.1部を混合したポリオキシメチレン樹脂
71.4重量部にガラス繊維25部、ポリカルボジイミ
ド1.5部およびフエノオキシ樹脂1.5部を混合して
もよい。しかし選択する実際の組成物はこの分野
の知識をもつ者には明白である様に成型物体の望
む性質によつて変え得る。
本発明による熱可塑性強化ポリオキシメチレン
成型用組成物から製造した成型物体はポリカルボ
ジイミド又はポリカルボジイミドとフエノオキシ
樹脂を含まない繊維で強化したポリオキシメチレ
ンから製造した物体と比較した場合物理的性質に
明瞭な改良を示す。例えば組成物全重量を基準と
してガラス繊維約5乃至50重量%およびポリカル
ボジイミド約0.5乃至5重量%を含む組成物は普
通引張り強度70%迄またアイゾツト衝撃値40%迄
増加するのである。
次の実施例は本発明を例証するものであるが、
これを限定するものではない。
実施例
(1)ポリオキシメチレン重合体、ガラス繊維およ
びポリカルボジイミドの混合物および(2)ポリオキ
シメチレン重合体、ガラス繊維、ポリカルボジイ
ミドおよびフエノオキシの混合物をそれぞれ下表
のとおりの配合でZSK押出機に供給し1乃至2分
間混和した。次いで種々の組成物を21/2オンス
で引張り棒に成型した。スタツベ成型機の条件は
次のとおり:
シリンダー温度 410〓
成型温度 180〓
サイクル時間 注入 10秒
冷却 20秒
他 2秒
合計 32秒
スクリユー 80RPM
注入圧 9000−18000psi
実施例に使つたポリオキシメチレン重合体はト
リオキサンと2重量%のエチレンオキサイドから
製造し平均分子量約68000をもつポリオキシメチ
レン共重合体であつた。またオキシメチレン重合
体は米国特許第3318848号により融解加水分解し
た67重量部と米国特許第3219623号により溶液加
水分解した33%重量部より成る重合体混合物であ
つた。ポリオキシメチレン重合体または混合前標
準添加パツケージを使用しまた0.5%の2・2′−
メチレン−ビス−(4−メチル−6−tert.ブチル
フエノール)酸化防止剤と0.1%のシアノグアニ
ジン酸除去剤を加えて“安定化”又は“予備安定
化”しておいた。ガラス繊維は3/16インチ長さに
切断し直径50乃至55×10-5インチであつた。ガラ
ス繊維はオーエンス コーニング フアイバー
グラス社市販のOCF409型であつた。
添加剤として使用したポリカルボジイミドは平
均分子量約5000をもつポリ(4・4′−ジフエニル
メタンカルボジイミド)(アプジヨンカンパニー
から市販、今後PCDIを示す。)であり熱可塑性フ
エノオキシ樹脂はエピクロロヒドリンと2・2−
ビス(4−ヒドロオキシフエニル)プロパンから
製造し平均分子量約30000をもつものであつた。
本発明による配合物から製造した成型物の物理
的性質は表に示している。比較の為ポリカルボジ
イミドとポリカルボジイミドおよびフエノオキシ
を使用する代りに(1)フエノオキシ単独、(2)2・
2′−ビス(4−ヒドロオキシフエニル)−プロパ
ンとエピクロロヒドリンの反応生成物でエピレツ
ツ560の商標で市販されている平均分子量8000乃
至12000をもつジエポオキシド(以後単にエポオ
キシドと記載)とポリカルボジイミドとの混合物
および(3)メチレンジフエニルイソシアネート(以
後MDIと記載:従来強化ポリオキシメチレン組成
物の物理的性質を改良する為使用したがその毒性
の為使用は危険である。)を使用して同様に製造
した混合物からつくつた成型物の物理的性質を示
した。
This invention relates to improved fiber reinforced polyoxymethylene molding compositions. Specifically, the present invention relates to fiber reinforced polyoxymethylene molding compositions that produce composites with improved physical properties. As is well known, polyoxymethylene or polyacetal is a thermoplastic resin widely used for producing molded objects. Particularly strong and tough molded bodies are obtained when polyoxymethylene resins are intimately mixed with various reinforcing materials. However, it has been discovered that various additives are necessary to impart the desired physical properties to molded objects made from reinforced polyoxymethylene polymers. Poor physical properties are usually attributed to poor adhesion between the polyoxymethylene polymer and the fibrous reinforcement. Thus, for example, the reinforced polyoxymethylene polymers described in US Pat. No. 3,455,867 use chemical coupling agents to increase the strength of molded objects. British Patent No. 993,600 discloses polyoxymethylene compositions containing carbodiimides which are primarily useful for anti-aging purposes. Although this patent broadly suggests the use of mono- and poly-carbodiimides, specific examples include 2,6,2',6'-tetraisopropyldiphenylcarbodiimide and 1.
3,5-triisopropyl-benzene-2,4-
The use is limited to highly hindered carbodiimides such as diisocyanate polycarbodiimides. U.S. Pat. No. 3,901,846 discloses that incorporation of small amounts of certain high molecular weight phenoxy resins into intimate mixtures of polyoxymethylene polymers and reinforcements provides desirable improved physical properties and improved surface effects in molded objects. It is being announced. Different uses of carbodiimides in the production of polyoxymethylene polymers are described in U.S. Patent No.
Also published in issues 3170896 and 3135718. Conventional polycarbodiimides have also been used as thermal and hydrolytic stabilizers for polyesters and in U.S. Pat.
No. 3835098, serial number 715946 published on August 19, 1976, and serial number published on December 22, 1976.
753384, British Patent Nos. 1056202, 1231975 and 1330036, Japanese Patent Publication 75-00044 (Chem.
Abstract, 17232W, 82 volumes 1975), Belgian Patent No.
No. 626176 (Chem.Abstract, 2054f, vol. 61 1964)
and W. Neumann and P. Fitschier, “Preparation of carbodiimides from isocyanates”
(Anqew.Chem.Internat.Edit.625, 1962). In view of the prior art, it is an object of the present invention to provide improved reinforced polyoxyethylene molding compositions capable of producing composites with improved physical properties. Another object of the present invention is to provide a reinforced polyoxymethylene composite having physical properties superior to those of conventional phenoxy-modified and fiber-reinforced polyoxymethylene bodies. Yet another object of the present invention is to improve reinforced polyoxymethylene molding resins with improved physical properties using a well-defined class of polycarbodiimides not hitherto used in this field. To provide a methylene molded object. Other objects of the invention will become apparent from the following description of embodiments. In accordance with the present invention, a special class of polycarbodiimides, in particular unhindered aromatic polycarbodiimides having up to one methyl substituent per aromatic ring and at least three carbodiimide groups per molecule, is now a polyoxymethylene and a total composition weight It has been discovered that the physical properties of the resulting fiber-reinforced composites are improved when incorporated with fiber reinforcement in an amount of about 0.5 to 5% by weight, based on the weight of the material. In another form of the invention, the polycarbodiimide can be used in admixture with high molecular weight thermoplastic phenooxy resins, which are well known in the art to improve the physical properties of reinforced polyoxymethylene polymers. have been found to provide a synergistic improvement in the physical properties of, in particular, glass-reinforced polyoxymethylene objects. As used herein, "polyoxymethylene" is intended to include both homopolymers and copolymers, including so-called capped homopolymers, ie, acylated polymers. This class of polymers, which can be produced by methods well known in the art, repeats -
It has OCH 2 - units and is generally prepared by polymerization of anhydrous formaldehyde or trioxane. Particularly useful in the present invention are polymers having at least one chain with repeating oxymethylene (-OCH 2 -) units, interspersed with -OR- groups, and in which the R's are directly bonded to each other. is a divalent group having at least two carbon atoms, and is located between two valent atoms in the chain, and has an inert substituent on the R group, that is, a substituent that does not cause undesired reactions. It is a polyoxymethylene copolymer, which is a group that can be used as a base. Preferred copolymers contain from about 60 to about 99.6 mole percent repeating oxymethylene groups. In a preferred embodiment R is, for example, an alkylene or substituted alkylene group having at least 2 carbon atoms. The copolymer utilized in the present invention has the formula: (However, in the formula, n is zero or an integer from 1 to 5, and R 1
and R 2 represent inert substituents, ie, substituents that do not cause undesired reactions. ) has a structure consisting of repeating units. In the above formula, n is zero in 60 to 99.6% of the repeating units. A preferred type of copolymer has 60 to 60 repeating units.
It has a structure consisting of circulating units, of which 99.6% are oxymethylene units. This copolymer has trioxane and structure: (In the formula, n is 0, 1 or 2.) It is produced by copolymerization with a cyclic ether. Other preferred examples of polymers include copolymers of trioxane and cyclic ethers having at least two contiguous carbon atoms, such as those described in US Pat. No. 3,027,352. Ethers that can be used include ethylene oxide, 1,3-dioxolane, 1,3,5-trioxepane, 1,3-dioxane, trimethylene oxide, pentamethylene oxide, 1,2-
These include propylene oxide, 1,2-butylene oxide, neopentyl formal, pentaerythritol diformal, paraldehyde, tetrahydrofuran, and butadiene monooxide. Preferred polymers for use in accordance with the invention include an average molecular weight of at least about 35,000, a melting point of at least 150°C and an intrinsic viscosity of at least about 0.8 (in p-chlorophenol containing 2% by weight alpha-pinene).
It was made into a 0.1% by weight solution and measured at 60°C. ) is a moldable thermoplastic material. Usually polyoxymethylene polymers are substantially pre-stabilized. This stabilization method takes the form of stabilizing the polymer chain by decomposing the molecular ends until a relatively stable carbon-to-carbon bond exists at each end of the polymer chain. This degradation can be accomplished by melt hydrolysis as described in US Pat. No. 3,318,848 or by solution hydrolysis as described in US Pat. No. 3,219,623. Of course, mixtures of polyoxymethylene polymers stabilized by melt hydrolysis and polyoxymethylene polymers stabilized by solution hydrolysis can also be used. The polyoxymethylene may also contain conventional stabilizers such as antioxidants and/or acid scavengers. Generally, these stabilizers may be present in a total amount up to about 3% by weight based on the weight of the polyoxymethylene polymer. The polycarbodiimides which can be used in the present invention are selected from a specifically defined group. (a) derived from one or more aromatic diisocyanates with up to one methyl substituent or no substituents on each aromatic ring; and (b) at least one per polycarbodiimide molecule. It has been found that only polycarbodiimides with 3 carbodiimide units produce the desired results. It is believed that the specific polycarbodiimides specified herein, alone or in combination with thermoplastic phenooxy resins, improve the adhesion between the chemical reactivity of the oxymethylene polymer chains and the fibrous reinforcement primarily through a complex mechanism. However, the mechanism cannot be easily explained. Carbodiimides having less than 3 carbodiimide units per polycarbodiimide molecule are not suitable for use in the compositions of the present invention because they are too volatile for practical use at the temperatures of typical molding, ie, injection molding operations and are susceptible to evolution during molding. Furthermore, such carbodiimides have the property of not mixing well with polyoxymethylene. The polycarbodiimide must have the property of being miscible with polyoxymethylene in the molten state. Polycarbodiimides useful in the present invention generally have an average molecular weight of about 450 to 10,000, typically about 800 to about 8,000, preferably about 1,000 to about 6,500.
Polycarbodiimides having a molecular weight of about 10,000 or more cannot be used in the present invention because they do not dissolve in polyoxymethylene melts. Polycarbodiimides useful in the present invention typically include poly(tolylcarbodiimide), poly(4.
4'-diphenylmethanecarbodiimide), poly(3,3'-dimethyl-4,4'-biphenylenecarbodiimide), poly(p-phenylenecarbodiimide), poly(m-phenylenecarbodiimide),
Poly(3,3'-dimethyl-4,4'-diphenylmethanecarbodiimide) and mixtures thereof. Preferred polycarbodiimides are poly(tolylcarbodiimide), poly(4,4'-diphenylmethanecarbodiimide), and mixtures thereof. Poly(4,4'-diphenylmethanecarbodiimide) is particularly preferred because its carbodiimide groups are most readily available for interaction between the oxymethylene polymer and the fiber reinforcement. It also only gives the mixture a pale yellow color. Poly(tolylcarbodiimide) has less availability of carbodiimide groups and provides more intense color to the mixture. Polycarbodiimides can be prepared by methods well known to those skilled in the art, such as by heating the aromatic diisocyanate compounds described above, with or without the presence of a solvent. The production of polycarbodiimide is accompanied by the generation of carbon dioxide gas. The polycarbodiimides useful in the present invention can be produced without the use of catalysts, but without catalysts, considerably high temperatures (about 300° C.) are required. Certain polycarbodiimides produce large amounts of by-products and colored products when such high temperatures are used. Polycarbodiimides are therefore generally described in U.S. Pat.
Chem. 27, 3851 (1962) by heating isocyanates in the presence of a catalyst such as the phosphorus-containing catalysts described in Chem. 27, 3851 (1962). J.Amer.Chem.Soc. of Kirambel et al.
84, 3673 (1962) are good catalysts. A particularly preferred catalyst is 1-ethyl-3-methyl-3-phosphorin-1-oxide. Since isocyanates react rapidly with water at elevated temperatures, it is preferred to conduct the polycarbodiimide forming reaction under argon or other dry inert gas to minimize the amount of water that comes into contact with the reactants. Aromatic diisocyanates that can be used to produce the desired polycarbodiimides include toluene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 3,3'-dimethyl-4,4'-biphenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, 3.
3'-dimethyl-4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and mixtures thereof. Preferred aromatic diisocyanates are toluene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate and mixtures thereof. Aromatic diisocyanates are best used in essentially pure form, but with minimal amounts (i.e., less than about 2% by weight) of other compounds such as ureas, amines, and trace amounts of water and/or acids. May include.
"Toluene diisocyanate" means 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate or a mixture of these isomers. 2,4- and 2,6-isomer mixtures are usually 2,
80 parts by weight of 4-toluene diisocyanate and 2.6 parts by weight
-20 parts by weight of toluene diisocyanate or 2.4 parts by weight
-65 parts by weight of toluene diisocyanate and 2.6-
Consists of 35 parts by weight of toluene diisocyanate. Small amounts (i.e., 50% by weight or less) of aromatic monoisocyanates can also be used in conjunction with aromatic diisocyanates to prepare the polycarbodiimides used in the process of the invention. The monoisocyanates act as chain stoppers and help control the molecular weight and viscosity of the resulting polycarbodiimides. The amount of aromatic monoisocyanate used will depend on the particular diisocyanate used, but will generally be about 20 to about 50% by weight, typically about 25 to 45%, preferably about 30 to 40% by weight, based on the total weight of the isocyanate compound used. % by weight, and correspondingly the diisocyanate is generally about 50 to about 80
% by weight, typically from about 55 to about 75%, preferably from about 60 to about 70%. Aromatic monoisocyanates that can be used in this way include, for example, p-chlorophenyl isocyanate, m-chlorophenyl isocyanate, phenyl isocyanate, p-methoxyphenyl isocyanate, m-methoxyphenyl isocyanate, p-tolyl isocyanate, m-tolyl isocyanate, o-tolyl isocyanate, p-
These include nitrophenyl isocyanate, m-nitrophenyl isocyanate, and mixtures thereof. Phenyl isocyanate, p-chlorophenyl isocyanate, m-chlorophenyl isocyanate, and mixtures thereof are preferred monoisocyanates for use in the present invention. Polymerizable carbodiimides cannot be obtained even if monoisocyanates are heated alone, so monoisocyanates alone cannot be used to produce polycarbodiimides. The polycarbodiimide in the reinforced polyoxymethylene resin composition typically contains about
0.5 to 5% by weight, typically about 1 to 3% by weight
used in amounts of Polycarbodiimide amount approximately 0.5
Within 5% by weight, extensive mixing with the polyoxymethylene is required to improve the desired physical properties, but above about 5% by weight, the physical properties are not improved much more than with small amounts, and the composition Easy to cause undesirable discoloration. Any of the polycarbodiimides described above can be used alone or mixed with other polycarbodiimides to achieve the desired effect. In a second form or embodiment of the invention, an improved thermoplastic reinforced polyoxymethylene composition is formed by mixing both a polycarbodiimide and a specific high molecular weight phenooxy resin into the composition. The phenooxy resin that can be used in accordance with the present invention is disclosed in U.S. Pat.
It is described in No. 3901846. This resin is a high molecular weight thermoplastic resin produced from 2,2'-bis-(4-hydroxyphenyl)propane and epichlorohydrin by the method described in U.S. Pat. No. 3,356,646. The basic chemical structure of phenooxy resin is the same as that of epoxy resin. However, it is a unique class of resins that differs from epoxy resins in a variety of important properties. 1 Phenoxy resin is a tough and flexible thermoplastic substance. This average molecular weight is about 15,000 to 13,000, compared to 340 to 13,000 for ordinary epoxy.
75,000, preferably about 20,000 to 50,000, which cross-link in the polymerization reaction. 2. Phenoxy resins do not have highly reactive terminal epoxy groups and are thermally stable and have a long shelf life. 3. Phenoxy resins can be used without further chemical changes. This requires no catalyst or hardener, making it a useful product, whereas epoxy resins require a catalyst or hardener to be used. The phenooxy resins used in the present invention have a repeating structure: and an average molecular weight of about 15,000 to 75,000. As can be seen, the terminal structure is completed with a hydrogen atom or a suitable end capping group. The polycarbodiimide and the phenooxy resin are combined in the reinforced polyoxymethylene composition in an amount of about 0.6 to 5% by weight, preferably about 1 to 3% by weight, based on the total weight thereof. Total amount of polycarbodiimide and phenoxy resin is approximately 0.6% by weight
If the amount is less, the desired improvement cannot be achieved or a long time mixing with polyoxymethylene is required. Amounts greater than about 5% by weight do not provide a significant improvement and are not approved. The ratio of polycarbodiimide to phenooxy resin usually ranges from about 1:16 to 50:1. It is preferred that the amount of polycarbodiimide used is at least the same as the amount of phenooxy resin used. If both polycarbodiimide and phenooxy resin are utilized, the minimum amount of polycarbodiimide should be about 0.5% by weight and the minimum amount of phenooxy resin should be about 0.1% by weight, based on the total composition weight. The physical properties of composite objects made from reinforced polyoxymethylene compositions containing both polycarbodiimide and phenoxy resin are significantly better than unmodified reinforced polyoxymethylene molding compositions and the same amount of polycarbodiimide alone as the combined amount of the two additives. or better than the physical properties of molded products made from reinforced polyoxymethylene molding compositions containing an amount of phenooxy resin alone (by weight). It appears that increasing the amount of polycarbodiimide for a given amount of phenooxy resin improves the physical properties of the molded product. The polyoxymethylene, the fibrous reinforcement and the polycarbodiimide and, in the second form of the invention, the phenooxy resin are mixed or compounded in any convenient manner. Thus, for example, in a preferred embodiment, the polycarbodiimide or polycarbodiimide and the phenooxy resin are simultaneously intimately mixed with the toughening agent and the oxymethylene polymer. Mixing times involving fibrous reinforcement should be minimized to avoid wear and tear of the fibrous reinforcement. For example, all ingredients may be mixed in a ZSK extruder with the ingredients at a melting temperature of approximately 400 to 405 mm.
A duration of 0.5 to 3 minutes (eg 1 to 2 minutes) is sufficient. The reinforcement used can be intimately mixed with the other ingredients in an extruder, heated rolls or other mixer by dry mixing or melt mixing. Also, the reinforcement can be mixed with the monomer during the polymerization reaction as long as the polymerization reaction is not affected.
Fibrous reinforcement materials that can be used are those commonly known for thermoplastic molding resins and include synthetic fibers such as glass fibers (cut or continuous rovings), asbestos fibers, cellulose fibers, and graphite fibers. However, best results have been obtained using glass fiber reinforced polyoxymethylene compositions for polycarbodiimides and mixtures of polycarbodiimides and phenoxy resins. The amount of reinforcing material may range from about 2 to about 60% by weight, preferably from 5 to 50% by weight, based on the total molding composition weight. In addition to the polyoxymethylene polymers of this invention, the reinforced polyoxymethylene molding compositions of reinforcing agents and polycarbodiimides and optionally phenoxy resins also contain lubricants, dyes, and conventional antioxidants and acid scavengers. It may contain the minimum amount of additives commonly used in unreinforced polyoxymethylene molding compositions, both polymerizable and non-polymerizable. A typical molding composition with additives according to the invention includes, for example, 57 to 89.9% by weight polyoxymethylene, 10 to 40% by weight glass fiber, and 0.1% antioxidant.
2.0% to 2.0% by weight and acid remover 0.05 to 1.0% by weight
Consists of. A preferred composition improved by the present invention includes 69 to 79.8% by weight polyoxymethylene polymer, 20 to 30% by weight glass fiber, and 0.15% antioxidant.
0.5% to 0.5% by weight and 0.1 to 0.5% by weight of acid scavenger. For example, a mixture of 72.9 parts by weight of polyoxymethylene, 0.5 parts of antioxidant and 0.1 part of acid remover, 25 parts of glass fiber and 1.5 parts of polycarbodiimide
or polyoxymethylene resin mixed with 0.5 parts of antioxidant and 0.1 part of acid remover.
71.4 parts by weight may be mixed with 25 parts of glass fiber, 1.5 parts of polycarbodiimide, and 1.5 parts of phenooxy resin. However, the actual composition selected may vary depending on the desired properties of the molded object, as will be apparent to those skilled in the art. Molded objects made from thermoplastic reinforced polyoxymethylene molding compositions according to the invention have distinct physical properties when compared to objects made from polyoxymethylene reinforced with polycarbodiimide or polycarbodiimide and fibers free of phenoxy resin. This shows significant improvements. For example, compositions containing about 5 to 50% by weight of glass fibers and about 0.5 to 5% by weight of polycarbodiimide, based on the total weight of the composition, typically increase tensile strength by up to 70% and Izod impact value by up to 40%. The following examples illustrate the invention:
This is not limited to this. Example (1) A mixture of polyoxymethylene polymer, glass fiber, and polycarbodiimide, and (2) a mixture of polyoxymethylene polymer, glass fiber, polycarbodiimide, and phenoxy were put into a ZSK extruder in the respective proportions shown in the table below. and mixed for 1 to 2 minutes. The various compositions were then molded into drawbars at 21/2 oz. The conditions of the Statube molding machine are as follows: Cylinder temperature 410〓 Molding temperature 180〓 Cycle time Injection 10 seconds Cooling 20 seconds Other 2 seconds Total 32 seconds Screw 80RPM Injection pressure 9000-18000psi The polyoxymethylene polymer used in the example was It was a polyoxymethylene copolymer made from trioxane and 2% by weight of ethylene oxide and had an average molecular weight of about 68,000. The oxymethylene polymer was a polymer mixture consisting of 67 parts by weight melt hydrolyzed according to US Pat. No. 3,318,848 and 33% by weight solution hydrolyzed according to US Pat. No. 3,219,623. Polyoxymethylene polymer or pre-mix standard addition package and 0.5% 2.2'-
It had been "stabilized" or "pre-stabilized" by adding methylene-bis-(4-methyl-6-tert.butylphenol) antioxidant and 0.1% cyanoguanidic acid scavenger. The glass fibers were cut to 3/16 inch lengths and were 50 to 55 x 10 -5 inches in diameter. Glass fiber is Owens Corning fiber.
It was OCF409 type commercially available from Glass. The polycarbodiimide used as an additive was poly(4,4'-diphenylmethanecarbodiimide) (commercially available from Apgeon Company, hereinafter referred to as PCDI) with an average molecular weight of approximately 5000, and the thermoplastic phenooxy resin was epichlorohydrin. and 2.2-
It was produced from bis(4-hydroxyphenyl)propane and had an average molecular weight of about 30,000. The physical properties of moldings produced from the formulations according to the invention are shown in the table. For comparison, instead of using polycarbodiimide, polycarbodiimide, and phenooxy, (1) phenooxy alone, (2) 2.
Diepoxide (hereinafter referred to simply as epoxide), which is a reaction product of 2'-bis(4-hydroxyphenyl)-propane and epichlorohydrin and has an average molecular weight of 8,000 to 12,000 and is commercially available under the trademark Epirets 560, A mixture with carbodiimide and (3) methylene diphenyl isocyanate (hereinafter referred to as MDI; conventionally used to improve the physical properties of reinforced polyoxymethylene compositions, but its use is dangerous due to its toxicity). The physical properties of molded products made from the same mixture were shown.
【表】【table】
【表】【table】
【表】
比較結果はポリカルボジイミドが無添加対照品
より物理的性質を著しく改良しまたフエノオキシ
樹脂単独使用よりも良好であることを示してい
る。ポリカルボジイミドとフエノオキシ樹脂の混
合使用はこれらの何れかの単独使用の場合よりも
またポリカルボジイミドとエポオキシの混合使用
の場合よりも大きな改良が得られるのである。本
発明による組成物から製造した成型物はMDI添加
物を含む組成物から製造したものより改良は僅か
に小さいが、MDIの使用の場合に固有な毒性問題
はない。また本発明による組成物はフエノオキシ
添加物のみを含む組成物を要すると同じ成型条件
でよい。しかしMDIで改良した組成物は高圧成型
を要する。
前に規定したとおりの本発明の範囲内の他のポ
リオキシメチレン類、ポリカルボジイミド類およ
びフエノオキシ樹脂類を使用しても同様の顕著な
結果が得られる。
同時に公告されたロバートエーデルマンの“成
型の際成型沈降物生成を減少する非強化ポリオキ
シメチレン成型用組成物の改良製法”と題する同
時出願米国特許通し番号第 号に本発
明組成物中のポリカルボジイミドとちがつた役割
り(即ち成型沈降物減少)をする少量のあるポリ
カルボジイミドを含む非強化ポリオキシメチレン
成型用組成物の生成方法が特許請求されている。
本発明は好ましい実施態様について記載した
が、これに限定されず本発明の特許請求範囲内の
すべての実施法を包含するものである。Table: Comparative results show that polycarbodiimide significantly improves physical properties over the unadded control and is also better than the use of phenooxy resin alone. The use of a mixture of polycarbodiimide and phenooxy resin provides a greater improvement than the use of either of these alone and the use of a mixture of polycarbodiimide and epoxy resin. Although moldings made from compositions according to the invention are slightly less improved than those made from compositions containing MDI additives, there are no toxicity problems inherent in the use of MDI. Also, the composition according to the invention may require the same molding conditions as would require a composition containing only the phenooxy additive. However, MDI modified compositions require high pressure molding. Similar remarkable results are obtained using other polyoxymethylenes, polycarbodiimides and phenooxy resins within the scope of the invention as previously defined. Concurrently filed U.S. Pat. A process is claimed for producing unreinforced polyoxymethylene molding compositions containing a small amount of polycarbodiimide that plays a different role (i.e., reduces molding deposits). Although the present invention has been described in terms of preferred embodiments, it is intended that the present invention not be limited thereto, but that the present invention may be practiced in any manner within the scope of the claims.
Claims (1)
重量を基準として約2乃至60重量%の繊維状強化
材および(3)(a)芳香族環当り1個迄のメチル基で置
換された又は置換されていない芳香族イソシアネ
ートから誘導されかつ(b)ポリカルボジイミド分子
当り少なくも3のカルボジイミド単位をもつ組成
物の全重量を基準として約0.5乃至5重量%のポ
リカルボジイミドの混合物より成ることを特徴と
する改良された物理的性質をもつ複合体を生成し
うる改良された繊維で強化されたポリオキシメチ
レン成型用組成物。 2 繊維状強化材が組成物の全重量を基準として
約5乃至50重量%の量のガラス繊維である特許請
求の範囲第1項に記載の組成物。 3 ポリオキシメチレン重合体が少なくも0.8の
固有粘度(2重量%のアルフア−ピネンを含むp
−クロロフエノール中に0.1重量%溶液とし60℃
で測定した。)、少なくも35000の平均分子量およ
び少なくも150℃の融点をもつ特許請求の範囲第
2項に記載の組成物。 4 ポリオキシメチレン重合体が約60乃至約99.6
モル%の反復する−OCH2−基をもつ共重合体で
ある特許請求の範囲第3項に記載の組成物。 5 ポリオキシメチレン重合体が成分(2)および(3)
と混合される前予め融解加水分解により安定化さ
れている特許請求の範囲第4項に記載の組成物。 6 ポリオキシメチレン重合体が酸化防止剤およ
び酸除去剤の添加により予め安定化される特許請
求の範囲第4項に記載の組成物。 7 酸化防止剤が2・2′−メチレン−ビス−(4
−メチル−6−tert.ブチルフエノール)であり
かつ酸除去剤がシアノグアニジンである特許請求
の範囲第6項に記載の組成物。 8 ポリカルボジイミドがポリ(トリルカルボジ
イミド)、ポリ(4・4′−ジフエニルメタンカル
ボジイミド)、ポリ(3・3′−ジメチル−4・
4′−ビフエニレンカルボジイミド)、ポリ(p−
フエニレンカルボジイミド)、ポリ(m−フエニ
レンカルボジイミド)、ポリ(3・3′−ジメチル
−4・4′−ジフエニルメタンカルボジイミド)お
よびそれらの混合物より成る群から選ばれたもの
である特許請求の範囲第4項に記載の組成物。 9 ポリオキシメチレン重合体が融解加水分解に
より安定化された重合体および溶液加水分解によ
り安定化された重合体の混合物である特許請求の
範囲第2項に記載の組成物。 10 (1)ポリオキシメチレン重合体、(2)組成物全
重量を基準として約2乃至60重量%の繊維状強化
材および(3)(a)芳香族環当り1迄のメチル基で置換
され又は置換されていない芳香族イソシアネート
から誘導されかつ(b)ポリカルボジイミド分子当り
少なくも3カルボジイミド単位をもつ組成物全重
量を基準として約0.6乃至5重量%のポリカルボ
ジイミドおよび高分子量熱可塑性フエノオキシ樹
脂の混合物より成りかつポリカルボジイミドのフ
エノオキシ樹脂に対する重量比が1:16乃至50:
1の範囲であることを特徴とする改良された物理
的性質をもつ合成物体を生成しうる改良された繊
維で強化されたポリオキシメチレン成型用組成
物。 11 フエノオキシ樹脂が反復構造: および約15000乃至75000の平均分子量をもつ特許
請求の範囲第10項に記載の組成物。 12 繊維強化材が全組成物重量を基準として約
5乃至50重量%の量のガラス繊維である特許請求
の範囲第11項に記載の組成物。 13 ポリオキシメチレン重合体が少なくも0.8
の固有粘度、(2重量%のアルフア−ピネンを含
むp−クロロフエノール中の0.1重量%溶液とし
て60℃の温度で測定した。)、少なくも35000の平
均分子量および少なくも150℃の融点をもつ特許
請求の範囲第12項に記載の組成物。 14 ポリオキシメチレン重合体が約60乃至99.6
モル%の反復する−OCH2−基をもつ共重合体で
ある特許請求の範囲第13項に記載の組成物。 15 ポリオキシメチレン重合体が成分(2)および
(3)と混合される前予め融解加水分解により安定化
されている特許請求の範囲第14項に記載の組成
物。 16 ポリオキシメチレン重合体が酸化防止剤お
よび酸除去剤の添加により予め安定化されている
特許請求の範囲第14項に記載の組成物。 17 酸化防止剤が2・2′−メチレン−ビス−
(4−メチル−6−tert.ブチルフエノール)であ
りかつ酸除去剤がシアノグアニジンである特許請
求の範囲第16項に記載の組成物。 18 ポリカルボジイミドがポリ(トリルカルボ
ジイミド)、ポリ(4・4′−ジフエニルメタンカ
ルボジイミド)、ポリ(3・3′−ジメチル−4・
4′−ビフエニレンカルボジイミド)、ポリ(p−
フエニレンカルボジイミド)、ポリ(m−フエニ
レンカルボジイミド)、ポリ(3・3′−ジメチル
−4・4′−ジフエニルメタンカルボジイミド)、
およびそれらの混合物より成る群から選ばれたも
のである特許請求の範囲第14項に記載の組成
物。 19 ポリオキシメチレン重合体が融解加水分解
で安定化された重合体と溶液加水分解で安定化さ
れた重合体の混合物である特許請求の範囲第12
項に記載の組成物。Claims: 1. (1) a polyoxymethylene polymer, (2) about 2 to 60% by weight fibrous reinforcement, based on the total weight of the composition, and (3) 1 per (a) aromatic ring. from about 0.5 to 5% by weight, based on the total weight of the composition, derived from aromatic isocyanates substituted or unsubstituted with up to 3 methyl groups and (b) having at least 3 carbodiimide units per polycarbodiimide molecule. 1. An improved fiber-reinforced polyoxymethylene molding composition capable of producing a composite with improved physical properties characterized in that it comprises a mixture of polycarbodiimides. 2. The composition of claim 1, wherein the fibrous reinforcement is glass fiber in an amount of about 5 to 50% by weight, based on the total weight of the composition. 3 The polyoxymethylene polymer has an intrinsic viscosity of at least 0.8 (p containing 2% by weight alpha-pinene)
- 0.1% by weight solution in chlorophenol at 60℃
It was measured with ), an average molecular weight of at least 35000 and a melting point of at least 150°C. 4 Polyoxymethylene polymer is about 60 to about 99.6
4. A composition according to claim 3, which is a copolymer with mole % of repeating -OCH2- groups. 5 Polyoxymethylene polymer is component (2) and (3)
5. A composition according to claim 4, which has been previously stabilized by melt hydrolysis before being mixed with the composition. 6. The composition according to claim 4, wherein the polyoxymethylene polymer is pre-stabilized by the addition of an antioxidant and an acid scavenger. 7 The antioxidant is 2,2'-methylene-bis-(4
-methyl-6-tert.butylphenol) and the acid scavenger is cyanoguanidine. 8 Polycarbodiimide is poly(tolylcarbodiimide), poly(4,4'-diphenylmethanecarbodiimide), poly(3,3'-dimethyl-4,
4′-biphenylenecarbodiimide), poly(p-
phenylenecarbodiimide), poly(m-phenylenecarbodiimide), poly(3,3'-dimethyl-4,4'-diphenylmethanecarbodiimide) and mixtures thereof. A composition according to scope item 4. 9. The composition of claim 2, wherein the polyoxymethylene polymer is a mixture of a polymer stabilized by melt hydrolysis and a polymer stabilized by solution hydrolysis. 10 (1) a polyoxymethylene polymer, (2) about 2 to 60% by weight of a fibrous reinforcement based on the total weight of the composition, and (3) (a) substituted with up to one methyl group per aromatic ring. or from about 0.6 to 5% by weight, based on the total weight of the composition, of a polycarbodiimide and a high molecular weight thermoplastic phenooxy resin derived from an unsubstituted aromatic isocyanate and (b) having at least 3 carbodiimide units per polycarbodiimide molecule. It consists of a mixture and the weight ratio of polycarbodiimide to phenoxy resin is 1:16 to 50:
1. An improved fiber-reinforced polyoxymethylene molding composition capable of producing a composite object with improved physical properties characterized by a range of 1. 11 Phenoxy resin has a repeating structure: and an average molecular weight of about 15,000 to 75,000. 12. The composition of claim 11, wherein the fiber reinforcement is glass fiber in an amount of about 5 to 50% by weight based on the total composition weight. 13 The polyoxymethylene polymer is at least 0.8
(measured as a 0.1% by weight solution in p-chlorophenol containing 2% by weight of alpha-pinene at a temperature of 60°C), an average molecular weight of at least 35000 and a melting point of at least 150°C. A composition according to claim 12. 14 Polyoxymethylene polymer is about 60 to 99.6
14. The composition of claim 13, which is a copolymer with mole % of repeating -OCH2- groups. 15 Polyoxymethylene polymer is component (2) and
15. A composition according to claim 14, which has been previously stabilized by melt hydrolysis before being mixed with (3). 16. The composition according to claim 14, wherein the polyoxymethylene polymer is previously stabilized by the addition of an antioxidant and an acid scavenger. 17 The antioxidant is 2,2'-methylene-bis-
(4-methyl-6-tert.butylphenol) and the acid scavenger is cyanoguanidine. 18 Polycarbodiimide is poly(tolylcarbodiimide), poly(4,4'-diphenylmethanecarbodiimide), poly(3,3'-dimethyl-4,
4′-biphenylenecarbodiimide), poly(p-
phenylenecarbodiimide), poly(m-phenylenecarbodiimide), poly(3,3'-dimethyl-4,4'-diphenylmethanecarbodiimide),
and mixtures thereof. 19 Claim 12, wherein the polyoxymethylene polymer is a mixture of a polymer stabilized by melt hydrolysis and a polymer stabilized by solution hydrolysis.
The composition described in Section.
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