JP2000129099A - ポリエステル−ポリオレフィン樹脂組成物及びポリエステル樹脂とポリオレフィン樹脂の相溶化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 相溶化されたポリエステル−
ポリオレフィン樹脂組成物を提供する。 【解決手段】下記（Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分
とを溶融混練してなることを特徴とするポリエステル−
ポリオレフィン樹脂組成物。 （Ａ）成分：ポリエステル樹脂 （Ｂ）成分：ポリオレフィン樹脂 （Ｃ）成分：エポキシ基含有エチレン共重合体

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエステル−ポ
リオレフィン樹脂組成物に関する。詳しくは、ポリエス
テル樹脂と、ポリオレフィン樹脂と、エポキシ基含有エ
チレン共重合体とを溶融混練してなることを特徴とする
ポリエステル−ポリオレフィン樹脂組成物に関する。

【従来の技術、発明が解決しようとする課題】

【０００２】ポリエステル樹脂とポリオレフィン樹脂と
は、相溶性に乏しく、両者の溶融混練物を成形しても、
両者が互いに分離し表面剥離等を惹起する結果、両者の
混合物を工業原料として使用することは困難であり、相
溶化せしめる相溶化剤の開発が望まれていた。例えば、
飲料容器として多量消費されているペットボトルは、蓋
と螺合する螺子切部がポリオレフィン樹脂で、その他の
部分はポリエステル樹脂で構成されており、ポリエステ
ルとポリオレフィンが混在する結果、そのままでは工業
原料として再利用することができず、再利用するに当た
っては、両者を分離回収するという極めて煩雑な工程を
経る必要があった。一方、エポキシ基含有エチレン共重
合体は、ポリエステル樹脂の耐衝撃向上剤としては知ら
れている(例えば特公昭58-47419号公報)が、ポリエステ
ル樹脂とポリオレフィン樹脂の相溶化剤として使用し得
ることについては全く知られていない。

【０００３】このような状況下、本発明者らはポリエス
テル樹脂とポリオレフィン樹脂とを相溶化せしめる相溶
化剤を見出すべく鋭意検討を重ねた結果、エポキシ基含
有エチレン共重合体という特定の共重合体が、優れた相
溶効果を示すことを見出すとともに更に種々の検討を加
え、本発明を完成した。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、下記
（Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分とを溶融混練して
なることを特徴とするポリエステル−ポリオレフィン樹
脂組成物及び下記（Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分
とを溶融混練することを特徴とするポリエステル樹脂と
ポリオレフィン樹脂との相溶化方法を提供するものであ
る。 （Ａ）成分：ポリエステル樹脂 （Ｂ）成分：ポリオレフィン樹脂 （Ｃ）成分：エポキシ基含有エチレン共重合体

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明における（Ａ）成分のポリエステル樹脂として
は、例えば、ジオールとジカルボン酸又はその反応性誘
導体とから得られたものが通常使用される。ジオールと
しては、例えばエチレングリコール、1,3-プロパンジオ
ール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,
6-ヘキサンジオール、1,10-デカンジオール、ネオペン
チルグリコール等の炭素数2〜20程度の直鎖若しくは分
岐状の脂肪族ジオール、1,4-シクロヘキサンジオール、
1,4-シクロヘキサンジエタノール等の脂環状基を含むジ
オール、分子量400〜6000程度のポリエチレングリコー
ル、ポリ-1,3-プロピレングリコール、ポリテトラメチ
レングリコール等の長鎖グリコールなどが挙げられる。
ジオールは２種以上の混合物であっても良い。

【０００６】また、ジカルボン酸としては、例えばアゼ
ライン酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボ
ン酸等の炭素数2〜20程度の脂肪族ジカルボン酸、テレ
フタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ビス（4-カルボキ
シフェニル）メタン、1,2-ビス（4-カルボキシフェニ
ル）エタン、4,4'-ジカルボキシビフェニルエーテル、
ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、シク
ロヘキサンジカルボン酸等の脂環状基を含むジカルボン
酸などが挙げられる。ジカルボン酸は２種以上の混合物
であっても良いが、40モル％以上がテレフタル酸である
ことが好ましい。

【０００７】（Ａ）成分の代表例としては、例えばポリ
エチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレンテレフタ
レート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリヘ
キサメチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタ
レート樹脂、ポリブチレンナフタレート樹脂、ポリシク
ロヘキサンジエチレンテレフタレート樹脂、ポリネオペ
ンチルテレフタレート樹脂、これらの２種以上の樹脂混
合物が挙げられる。

【０００８】中でも、ポリエチレンテレフタレート樹脂
が好ましく、とりわけジカルボン酸成分の80モル％以上
がテレフタル酸で、ジオール成分の80モル％以上がエチ
レングリコールであるものが好ましく使用される。 か
かるポリエチレンテレフタレート樹脂の具体例としては
ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン（イソフタ
レート／テレフタレート）、ポリエチレン（アジペート
／テレフタレート）、ポリエチレン（デカンジカルボキ
シレート／テレフタレート）、ポリ（エチレン／ブチレ
ン）テレフタレートなどが挙げられ、特にポリエチレン
テレフタレートが好ましく使用される。また（Ａ）成分
としては、特に限定はないが、O-クロロフェノールを溶
媒として２５℃で測定した固有粘度が0.５〜2.0dl／g程
度、末端カルボキシル基の濃度が15〜200ｍ当量／Ｋｇ
程度のものが通常使用される。

【０００９】（Ｂ）成分のポリオレフィン樹脂として
は、例えば低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチ
レン、高密度ポリエチレン等のポリエチレン、エチレン
酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン、ポリブテン-1、
ポリ-4-メチルペンテン-1、ポリ-3-メチル-1-ペンテ
ン、ポリ-3-メチル-1-ブテン、およびそれら２種以上の
混合物などが挙げられる。（Ａ）成分と（Ｂ）成分の使
用比率は特に限定はないが、重量比で通常１〜99：99〜
１程度、好ましくは10〜97：90〜３程度である。

【００１０】また（Ｃ）成分のエポキシ基含有エチレン
共重合体は、エチレン単位及びエポキシ基含有モノマー
単位を必須成分とし、エチレン系不飽和エステル化合物
単位を任意成分とするものである。その代表例として
は、例えばエチレン単位20〜99.9重量％、エポキシ基含
有モノマー単位0.1〜30重量％、及びエチレン系不飽和
エステル化合物単位0〜50重量％からなる共重合体など
が挙げられる。エポキシ基含有モノマーとしては、例え
ば不飽和カルボン酸グリシジルエステル単位又は不飽和
グリシジルエーテル単位等が挙げられる。

【００１１】ここで不飽和カルボン酸グリシジルエステ
ルまたは不飽和グリシジルエーテルとしては一般式
（１） （式中、Ｒは炭素数2〜18のアルケニル基を、Ｘはカル
ボニルオキシ基、メチレンオキシ基またはフェニレンオ
キシ基を表す。）で示される化合物が挙げられる。かか
る不飽和カルボン酸グリシジルエステルとして具体的に
はグリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレー
ト、イタコン酸グリシジルエステルなどが、不飽和グリ
シジルエーテルとしてはアリルグリシジルエーテル、メ
タアリルグリシジルエーテル、スチレン-p-グリシジル
エーテルなどが例示される。

【００１２】またエチレン系不飽和エステル化合物とし
ては、上記グリシジルエステル以外の例えば、酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等の飽和カルボン
酸のビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エ
チル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタク
リル酸エチル、メタクリル酸ブチル等の不飽和カルボン
酸のアルキルエステルなどが挙げられる。中でも、酢酸
ビニル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタク
リル酸メチル等が好ましい。（Ｃ）成分中のエチレン系
不飽和エステル化合物単位は、通常０〜50重量％である
が、該エステル化合物単位が存在する場合は、3〜50重
量％程度であることが好ましい。

【００１３】また本発明における（Ｃ）成分は、ブロッ
ク共重合体、グラフト共重合体、ランダム共重合体、交
互共重合体のいずれであっても良く、例えば特許第6232
980号公報記載のプロピレン-エチレンブロック共重合体
にエポキシ基含有モノマーをグラフトさせた共重合体、
特許第2600248号公報記載のエチレン−エポキシ基含有
モノマー共重合体にエチレン系不飽和エステル化合物を
グラフトさせた共重合体等であっても良い。

【００１４】また（Ｃ）成分は、JIS K6760に準拠して
測定したメルトインデックス(ＭＩ)が、0.5〜100g／10
分程度のものが好ましく、２〜50g／10分程度のものが
更に好ましい。ＭＩが0.5未満の場合は得られるポリエ
ステル組成物の成形加工性が低下する傾向にある。また
100を超えた場合には得られるポリエステル組成物の機
械的物性、例えばアイゾット衝撃強度が不充分となる傾
向にある。またケ゛ルハ゜ーミッシヨンクロマトク゛ラフィー(GPC)によって測
定したポリスチレン換算の数平均分子量が10000〜10000
0程度のものが好ましい。10000未満の場合は得られるポ
リエステル組成物の機械的物性、例えばアイゾット衝撃
強度が不充分となる傾向あり、100000を超えた場合は得
られるポリエステル組成物の成形加工性が低下する傾向
にある。

【００１５】本発明における（Ｃ）成分は、公知の方
法、例えば共重合に付す単量体を、ラジカル発生剤の存
在下に、500〜4000気圧程度、100〜300℃程度、適当な
溶媒や連鎖移動剤の存在下又は不存在下に共重合させる
方法、ポリエチレンにエポキシ基含有モノマー、必要に
応じて用いるエチレン系不飽和エステル化合物、ラジカ
ル発生剤等を混合し、押出機中で溶融グラフト共重合さ
せる方法等により製造し得る。

【００１６】また（Ｃ）成分は、ゴム成分と混合して使
用することもでき、かかるゴム成分としては、例えばエ
チレン−プロピレンゴム、エチレン−ブテンゴム、エチ
レン−ブタジエンゴム等のエチレン単位−炭素数3以上
のα−オレフィン単位からなるゴム、エチレン−プロピ
レン−非共役ジエンゴム等のエチレン単位−炭素数3以
上のα−オレフィン単位−非共役ジエン単位からなるゴ
ムなどのエチレン系ゴム、スチレンブタジエンゴム、Ｓ
ＢＳゴム、水添ＳＢＳゴム等のスチレン系ゴム、ポリイ
ソブチレンゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、イソプ
レンゴム、アルフィーゴム、ニトリルゴム、フッ素ゴ
ム、ビニルピリジンゴム、シリコンゴム、ブタジエン−
メチルメタクリレートゴム、アクリルゴム、ウレタンゴ
ム、エピクロロヒドリンゴム、クロロブチルゴム、ブロ
モブチルゴム、これらゴムの２種以上の混合物が挙げら
れる。これらのゴム成分は、無水マレイン酸、ハロゲン
化物、ビニル化合物、アクリル化合物等の変性剤で変性
されたものでも、エポキシ基含有エチレン共重合体と過
度に反応して悪影響を与えなない限り使用し得る。

【００１７】（Ｃ）成分とゴム成分との混合物は、例え
ば両者をドライブレンドした後、一軸もしくは二軸のス
クリュー押出機、バンバリーミキサー、ロール、各種ニ
ーダー等で溶融混練することにより製造し得る。また
（Ｃ）成分とゴム成分の比率は、重量基準で、通常20〜
70：80〜30程度、好ましくは30〜60：70〜40程度であ
る。

【００１８】本発明における（Ｃ）成分の使用比率は、
特に限定はないが、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計100
重量部に対して、通常0.1〜100重量部程度、好ましくは
１〜50重量部程度である。 （Ｃ）成分が0.1重量部未
満では、相溶化剤としての効果が低下する傾向があり、
100重量部を超えると剛性、耐熱性が低下する傾向があ
る。 なお、（Ｃ）成分の使用比率は、（Ｃ）成分単独
で用いた場合はその値を、ゴム成分との混合物を用いた
場合はゴム成分の量を差引いた値を用いて算出される。

【００１９】本発明の樹脂組成物は、上記のような(Ａ)
〜(Ｃ)成分を溶融状態で混練することにより製造し得
る。その温度についてはそれらが溶融していれば特に限
定はないが、通常200〜320℃程度の温度範囲で実施され
る。また、本発明の樹脂組成物には、必要に応じて、樹
脂に使用される他の配合剤、例えば熱安定剤、酸化防止
剤、耐候剤、光安定剤、核剤、滑剤、離型剤、顔料、難
燃剤、帯電防止剤、充填剤およびグラスファイバーなど
の補強剤等を含有することができる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、相溶化剤として、エポ
キシ基含有エチレン共重合体を用いることにより、相溶
性に乏しポリエステル樹脂とポリオレフィン樹脂とを相
溶化し得る。例えば、ポリエステル樹脂とポリオレフィ
ン樹脂とで構成されたペットボトル等を再利用する場
合、両樹脂を分離回収することなく、そのまま工業原
料、例えば電気・電子部品、自動車部品、土木・住宅関
連建材、家庭雑貨等の原料として利用し得る。

【００２１】

【実施例】以下に実施例を示して、本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらによって限定されるもの
ではない。

【００２２】＜評価方法＞ (1)アイゾット衝撃強度(kJ/m) ASTM D256に従って評価した（サンプル厚み1/8インチ、V
ノッチ付き）。 (2)熱変形温度(℃) ASTM D648に従って評価した（サンプル厚み1/4インチ、曲
げ応力4.6kgf/cm²）。 (3)成形性 射出成形機を用いて成形加工し、サンプルの表面状態を
観察し、表面剥離の有り（×）無し（○）で評価した。

【００２３】＜供試成分＞（Ａ）成分として下記のポリ
エチレンテレフタレートを使用した。 Ａ−１：ユニチカ(株)製「SA−1206」、固有粘度＝1.０
dl／g （Ｂ）成分として下記の低密度ポリエチレンを使用し
た。 Ｂ−１：住友化学工業(株)製「スミカセン G801」、Ｍ
Ｉ＝20ｇ／10分 （Ｃ）成分として下記のエポキシ基含有エチレン共重合
体およびエポキシ基含有エチレン共重合体とゴム成分と
の混合物を使用した。 Ｃ−１：住友化学工業(株)製「ボンドファースト ２
Ｃ」、ＭＩ＝3ｇ／10分、グリシジルメタクリレート＝
６重量％ Ｃ−２：住友化学工業(株)製「ボンドファースト
Ｅ」、ＭＩ＝3ｇ／10分、グリシジルメタクリレート＝1
2重量％ Ｃ−３：住友化学工業(株)製「ボンドファースト ７
Ｍ」、ＭＩ＝9ｇ／10分、グリシジルメタクリレート＝
６重量％、アクリル酸メチル＝30重量％ Ｃ−４：エポキシ基含有エチレン共重合体／EPDM組成物
(住友化学工業(株)製「ボンドファースト Ｅ（MI＝3g
／10分、グリシジルメタクリレート＝12重量％）」50重
量部とEPDM「エチレン−プロピレン−ジエンモノマー共
重合体（プロピレン＝30重量％、ジシクロペンタジエン
1.3重量％、ムーニー粘度ＭＬ₁₊₄（121℃）＝68)」50重
量部との混練物）

【００２４】実施例１〜4，比較例１ 第１表に示した重量部の（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の
各成分をドライブレンドした後、φ30mmの二軸押出し機
（L/D＝42）に供給し、290℃の温度下、200rpmのスクリ
ュー回転数にて溶融混練し、ペレット状の組成物を得
た。次いで該組成物を140℃、3時間、除湿乾燥機で乾燥
させた後、射出成形機を用いて成形温度290℃、金型温
度100℃ので物性測定用試験片を作製した。この試験片
の測定結果を第1表に示す。

【００２５】

【表１】 実 施 例 比 較 例 1 2 3 4 1 Ａ−１ 90 90 90 90 90 Ｂ−１ 10 10 10 10 10 Ｃ−１ 10 − − − − Ｃ−２ − 10 − − − Ｃ−３ − − 10 − − Ｃ−４ − − − 10^* − 23℃衝撃強度 5.6 22 21 34 3.7 -10℃衝撃強度 4.0 9.7 9.7 12 3.1 熱変形温度 126 106 90 105 81 成 形 性 ○ ○ ○ ○ × [＊：(Ｃ)成分としては10×(1/2)=５重量部に相当]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 正章 大阪市此花区春日出中３丁目１番98号 住 友化学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4J002 BB00X BB03X BB06X BB12X BB17X BN20Y CD19Y CD20Y CF00W CF03W CF04W CF05W CF06W CF07W CF08W CF09W FD010 GC00 GG01 GL00 GN00 GQ00

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下記（Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分
   とを溶融混練してなることを特徴とするポリエステル−
   ポリオレフィン樹脂組成物。 （Ａ）成分：ポリエステル樹脂 （Ｂ）成分：ポリオレフィン樹脂 （Ｃ）成分：エポキシ基含有エチレン共重合体
2. 【請求項２】（Ａ）成分が、ポリエチレンテレフタレー
   ト樹脂である請求項１に記載の組成物。
3. 【請求項３】（Ｂ）成分が、ポリエチレン、ポリプロピ
   レンから選ばれる少なくとも１種である請求項１〜２に
   記載の組成物。
4. 【請求項４】（Ａ）成分と（Ｂ）成分の使用比率が、重
   量比で１〜99：99〜１である請求項１〜３に記載の組成
   物。
5. 【請求項５】（Ｃ）成分が、エチレン単位20〜99.9重量
   ％、エポキシ基含有モノマー単位0.1〜30重量％、及び
   エチレン系不飽和エステル単位0〜50重量％からなる共
   重合体である請求項１〜４に記載の組成物。
6. 【請求項６】エポキシ基含有モノマーが、不飽和カルボ
   ン酸グリシジルエステル、不飽和グリシジルエーテルか
   ら選ばれる少なくとも１種である請求項５に記載の組成
   物。
7. 【請求項７】（Ｃ）成分の数平均分子量が、10,000〜10
   0,000、メルトインデックスが0.5〜100g／10分である請
   求項１〜６に記載の組成物。
8. 【請求項８】（Ｃ）成分の使用比率が、（Ａ）成分と
   （Ｂ）成分の合計100重量部に対して0.1〜100重量部で
   ある請求項１〜７に記載の組成物。
9. 【請求項９】下記（Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分
   とを溶融混練することを特徴とする（Ａ）成分と（Ｂ）
   成分との相溶化方法。 （Ａ）成分：ポリエステル樹脂 （Ｂ）成分：ポリオレフィン樹脂 （Ｃ）成分：エポキシ基含有エチレン共重合体
10. 【請求項１０】（Ａ）成分が、ポリエチレンテレフタレ
    ート樹脂である請求項９に記載の方法。
11. 【請求項１１】（Ｂ）成分が、ポリエチレン、ポリプロ
    ピレンから選ばれる少なくとも１種である請求項９〜10
    に記載の方法。
12. 【請求項１２】（Ａ）成分と（Ｂ）成分の使用比率が、
    重量比で１〜99：99〜１であるである請求項９〜11に記
    載の方法。
13. 【請求項１３】（Ｃ）成分が、エチレン単位20〜99.9重
    量％、エポキシ基含有モノマー単位0.1〜30重量％、及
    びエチレン系不飽和エステル単位0〜50重量％からなる
    共重合体である請求項９〜12に記載の方法。
14. 【請求項１４】エポキシ基含有モノマーが、不飽和カル
    ボン酸グリシジルエステル、不飽和グリシジルエーテル
    から選ばれる少なくとも１種である請求項９〜13に記載
    の方法。
15. 【請求項１５】（Ｃ）成分の数平均分子量が、10,000〜
    100,000、メルトインデックスが0.5〜100g／10分である
    請求項９〜14に記載の方法。
16. 【請求項１６】（Ｃ）成分の使用比率が、（Ａ）成分と
    （Ｂ）成分の合計100重量部に対して0.1〜100重量部で
    ある請求項９〜15に記載の方法。