JP2002212242A - 耐衝撃性改良剤及びそれを含む非晶質ポリエステル樹脂組成物 - Google Patents
耐衝撃性改良剤及びそれを含む非晶質ポリエステル樹脂組成物Info
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Abstract
剤を提供すること。 【解決手段】 (A)ブタジエン系共重合体のコア40
〜90部、(B)ヒドロキシル基またはアルコキシ基を
含有する(メタ)アクリル酸エステル単量体を含む単量体
混合物を重合してなる内層シェル5〜40部及び(C)
芳香族ビニル単量体を含む単量体混合物を重合してなる
外層シェル5〜20部からなるコア−シェル耐衝撃性改
良剤。
Description
ル樹脂組成物に関する。詳しくは、コア−シェル耐衝撃
性改良剤を含有し、透明性および耐衝撃性に優れた新規
な非晶質ポリエステル樹脂組成物に関する。
性、機械的特性、ガスバリヤー性に優れており、ボト
ル、シート等包装材料を中心として幅広く用いられてい
る。しかしながら、最近の容器の大型化、形状の複雑化
により、より高い耐衝撃性が求められるようになってき
ている。従来、ポリエステル樹脂組成物の耐衝撃性を改
良する手段としては、繊維状無機充填剤の添加が試みら
れており、耐衝撃性の改善については効果が見らてい
る。また、ゴム状重合体及びゴム含有重合体をポリエス
テル樹脂組成物に添加し、耐衝撃性を改良する試みも多
く見られる。特に、ゴム状重合体粒子をガラス状重合体
で取り囲んだ構造をとるコア−シェル耐衝撃性改良剤は
耐衝撃性の向上に効果を示すことが知られている。しか
しながら、繊維状無機充填剤、コア−シェル耐衝撃性改
良剤を非晶質ポリエステル樹脂組成物に適応した場合で
さえ、耐衝撃性の改良には効果が見られるが、透明性が
著しく損なわれ耐衝撃性と透明性を両立させることは容
易ではない。
ェル耐衝撃性改良剤を非晶質ポリエステル樹脂組成物に
適応した場合でさえ、耐衝撃性の改良には効果が見られ
るが、透明性が著しく損なわれ耐衝撃性と透明性を両立
させることは容易ではなく、満足できるものに至ってい
ない。
レンテレフタレート)のような結晶性のポリアルキレン
テレフタレートの為の改良剤として、表面にエポキシ基
を有するコアと該コアの上にエポキシ基及びエポキシ基
と反応性のある官能基を含まないポリマーで構成される
シェルを有するコア−シェルポリマーを開示するが、非
晶質ポリエステル樹脂組成物において、透明性を維持す
る効果的な解決策を開示も示唆もしていない。
いノッチ付アイゾット耐衝撃性を生じさせる耐衝撃性改
良剤と非晶質芳香族ポリエステルのブレンドを開示す
る。ここに示された耐衝撃性改良剤は、ジオレフィンと
ビニル芳香族モノマー類のゴム状ポリマー類が主として
含まれるコア、およびビニル芳香族モノマー類と水酸基
を有するモノマー類が主として含まれるシェルを有する
コア−シェルポリマー類である。確かに、シェルに水酸
基を有するモノマー類を導入すると耐衝撃性の改良効果
は示されるが、その改良効果は低く、また光学的透明性
も満足できるものに至っていない。更に溶融混合時の粘
度も高く成形性に問題がある。
ポリエステルの為の耐衝撃改良剤としてジオレフィンと
ビニル芳香族モノマー類のゴム状ポリマー類が主として
含まれるコア、およびビニル芳香族モノマー類が主とし
て含まれる中間ステージ、 (メタ)アクリル酸ヒドロキ
シアルキルモノマーとビニル芳香族モノマー類が主とし
て含まれるシェルを有するコア−シェルポリマー類であ
る。シェルの外層に水酸基を有するモノマー類を導入す
ると耐衝撃性の改良効果は示されるが、その改良効果は
低く、また光学的透明性も満足できるものに至っていな
い。この特開平2000−34327に示された改良剤
は透明で非晶質の芳香族ポリエステルに優位に改良され
た耐衝撃性を提供するが、耐衝撃性と光学的透明性の特
性の改良されたバランスを与えることができる改質剤の
必要性が未だ存在する。
と耐衝撃性を両立させた非晶質ポリエステル樹脂組成物
を提供することにある。
するため本発明者等が鋭意検討を重ねた結果、ブタジエ
ン系共重合体のコアにヒドロキシ又はアルコキシ基を含
有する内層シェルを有するコア−シェル耐衝撃性改良剤
を見出した。
体30〜100重量%、芳香族ビニル単量体0〜70重
量%、共重合可能なビニル系単量体0〜10重量%、架
橋性単量体0〜5重量%含む単量体混合物を重合して得
られるブタジエン系共重合体のコア40〜90重量部、
(B)芳香族ビニル単量体60〜98重量%、ヒドロキ
シル基またはアルコキシ基を含有する(メタ)アクリル酸
エステル単量体2〜40重量%、共重合可能なビニル系
単量体0〜20重量%を含む単量体混合物を重合してな
る内層シェル5〜40重量部及び(C)芳香族ビニル単
量体10〜100重量%、アルキル基の炭素数1〜8の
アルキル(メタ)アクリレート0〜90重量%、共重合
可能なビニル系単量体0〜50重量%を含む単量体混合
物を重合してなる外層シェル5〜20重量部の(A)、
(B)及び(C)合わせて100重量部からなるコア−
シェル耐衝撃性改良剤(請求項1)及び請求項1記載の
耐衝撃性改良剤1〜40重量%と非晶質ポリエステル樹
脂60〜99重量%からなる非晶質ポリエステル樹脂組
成物(請求項2)に関する。
良剤のコア(A)は30〜100重量%、好ましくは4
0〜90重量%、更に好ましくは50〜80重量%のブ
タジエン単量体、0〜70重量%、好ましくは10〜6
0重量%、更に好ましくは20〜50重量%の芳香族ビ
ニル単量体、0〜10重量%のそれらと共重合可能なビ
ニル系単量体、0〜5重量%の架橋性単量体を含む単量
体混合物を重合して得られる。ブタジエン単量体を用い
ることは強度面から好ましいが、非晶質ポリエステル樹
脂組成物の屈折率と離れているため、90重量%より多
くを用いることは透明性の面からは好ましくない。ま
た、40重量%未満になると強度発現力が低下するため
好ましくない。このため、好ましくは40〜90重量
%、更に好ましくは50〜80重量%で用いられること
が好ましい。芳香族ビニル単量体とは同一分子内に一個
のビニル性二重結合と一個以上のベンゼン核を有する化
合物であり、具体的にはスチレン、アルファ−メチルス
チレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4
−メチルスチレン、4−エチルスチレン、2,5−ジメ
チルスチレン、4−メトキシスチレン、4−エトキシス
チレン、4−プロポキシスチレン、4−ブトキシスチレ
ン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、トリクロロス
チレン、ビニルトルエン、ブロモスチレン、ジブロモス
チレン、トリブロモスチレン、ビニルナフタレン、イソ
プロペニルナフタレン、イソプロペニルビフェニル、ジ
ビニルベンゼンの様な芳香族ビニル単量体類などが挙げ
られるがこれらに限定されるものではない。これらを用
いることはゴム粒子の屈折率を高くし非晶質ポリエステ
ル樹脂組成物の屈折率に近づけることから、10重量%
以上、更には20重量%以上用いることが透明性の面か
ら好ましい、しかし芳香族ビニル単量体を多く用いると
強度の低下が見られるため60重量%以下、好ましくは
50重量%以下用いることが好ましい。共重合可能なビ
ニル単量体としては(メタ)アクリル酸エステル、例え
ば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エ
チル、(メタ)アクリル酸ブチル等の炭素数1〜8のア
ルコールの(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アク
リロニトリル、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル
酸フェニル、ビニリデンシアナート、1,2−ジシアノ
エチレン等のシアン化ビニル化合物、マレイミド系化合
物などが挙げられるがこれらに限定されるものではな
い。架橋性単量体としては、例えば、ジメタアクリル酸
ジビニルベンゼンモノエチレングリコール、ジメタアク
リル酸エチレングリコールなどが挙げられるがこれらに
限定されるものではない。架橋性単量体は5重量%を超
えて用いると衝撃強度の低下が見られるため、0〜5重
量%の範囲で使用することが好ましい。
層シェル(B)は60〜98重量%の芳香族ビニル単量
体、2〜40重量%のヒドロキシル基またはアルコキシ
基を含有する(メタ)アクリル酸エステルを含む単量体、
0〜20重量%のそれらと共重合可能なビニル系単量体
を含む単量体混合物を重合して得られる。内層シェルを
重合して作る単量体混合物の仕込み方法等に特に制限は
なく、連続一段追加、二段追加などの方法が用いられ
る。内層シェルを形成する芳香族ビニル単量体とは同一
分子内に一個のビニル性二重結合と一個以上のベンゼン
核を有する化合物であり、具体的にはスチレン、α−メ
チルスチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレ
ン、4−メチルスチレン、4−エチルスチレン、2,5
−ジメチルスチレン、4−メトキシスチレン、4−エト
キシスチレン、4−プロポキシスチレン、4−ブトキシ
スチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、トリク
ロロスチレン、ビニルトルエン、ブロモスチレン、ジブ
ロモスチレン、トリブロモスチレン、ビニルナフタレ
ン、イソプロペニルナフタレン、イソプロペニルビフェ
ニルの様な芳香族ビニル単量体類などが挙げられるがこ
れらに限定されるものではない。これらを用いることは
シェルの屈折率を高くし非晶質ポリエステル樹脂組成物
の屈折率に近づけることから、透明性の面から好まし
い。ヒドロキシル基またはアルコキシ基を含有する(メ
タ)アクリル酸エステルを含む単量体とはヒドロキシエ
チルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート等
のヒドロキシアクリレート、ヒドロキシエチルメタアク
リレート、ヒドロキシプロピルメタアクリレート等のヒ
ドロキシメタアクリレート、メトキシエチルアクリレー
ト、エトキシエチルアクリレート等のアルコキシアクリ
レート、メトキシエチルメタアクリレート、エトキシエ
チルメタアクリレート等のアルコキシメタアクリレート
等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。こ
れらを内層シェルに用いることは、非晶質ポリエステル
樹脂とコアシェル改質剤の界面接着性を良くするために
好ましい。また、溶融混合時の粘度も高くしない為に好
ましい。共重合可能なビニル単量体としては(メタ)ア
クリル酸エステル、例えば、(メタ)アクリル酸メチ
ル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブ
チル等の炭素数1〜8のアルコールの(メタ)アクリル
酸エステル、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アク
リル酸、(メタ)アクリル酸フェニル、ビニリデンシア
ナート、1,2−ジシアノエチレン等のシアン化ビニル
化合物、マレイミド系化合物などが挙げられるがこれら
に限定されるものではない。
いられる外層シェル(C)は芳香族ビニル単量体10〜
100重量%、アルキル基の炭素数1〜8のアルキル
(メタ)アクリレート0〜90重量%、共重合可能なビニ
ル系単量体0〜50重量%を含む単量体混合物を重合し
てなる。外層シェルを重合して作る単量体混合物の仕込
み方法等に特に制限はなく、連続一段追加、二段追加な
どの方法が用いられる。外層シェルを形成するアルキル
(メタ)アクリレートとしてはアクリル酸又はメタアク
リル酸のエステル化合物、例えば、メタアクリル酸メチ
ル、メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸ブチル、ア
クリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル
等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。こ
れらを用いることは、非晶質ポリエステル樹脂組成物と
の分散性を良くするために好ましい。芳香族ビニル単量
体とは例えば、スチレン、α−メチルスチレン、2−メ
チルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレ
ン、4−エチルスチレン、2,5−ジメチルスチレン、
4−メトキシスチレン、4−エトキシスチレン、4−プ
ロポキシスチレン、4−ブトキシスチレン、クロロスチ
レン、ジクロロスチレン、トリクロロスチレン、ビニル
トルエン、ブロモスチレン、ジブロモスチレン、トリブ
ロモスチレン、ビニルナフタレン、イソプロペニルナフ
タレン、イソプロペニルビフェニルの様な芳香族ビニル
単量体類などが挙げられるがこれらに限定されるもので
はない。これらを用いることはシェルの屈折率を非晶質
ポリエステル樹脂組成物の屈折率に近づけることから、
透明性の面から好ましい。共重合可能なビニル単量体と
してはアクリル酸、メタアクリル酸、メタアクリロニト
リル、アクリロニトリル、ビニリデンシアナート、1,
2−ジシアノエチレン等のシアン化ビニル化合物、マレ
イミド系化合物などが挙げられるがこれらに限定される
ものではない。コア−シェル耐衝撃性改良剤に内層シェ
ル、外層シェルを設けるのは内層シェルはコア−シェル
耐衝撃性改良剤の屈折率を非晶質ポリエステル樹脂組成
物の屈折率に近づけるため、非晶質ポリエステル樹脂と
コアシェル改質剤の界面接着性を良くするため、外層シ
ェルはコア−シェル耐衝撃性改良剤の非晶質ポリエステ
ル樹脂組成物への分散性を高める働きを持たせるためで
ある。
ア(A)40〜90重量部、内層シェル(B)5〜40
重量部及び外層シェル(C)5〜20重量部からなる。
これらの範囲を外れると樹脂改良剤として透明性と耐衝
撃性のバランスが崩れる。更にコア(A)50〜80重
量部、内層シェル(B)10〜30重量部及び外層シェ
ル(C)8〜15重量部(合わせて100重量部)から
なる。これらの範囲を外れると樹脂改良剤として透明性
と耐衝撃性のバランスがやや崩れる傾向がある。
に制限はないが、0.05μmより小さいと衝撃強度の
向上の程度が小さく、0.5μmを超えると透明性の低
下が大きいため、0.05〜0.5μmであることが好
ましい。このブタジエン系共重合体の粒子径を調製する
方法としては特公昭43−12158に開示された水溶
性電解質を用いグラフト重合中に凝集肥大させる方法、
または、特開平8−012704に開示されているよう
な(メタ)アクリル酸エステルと不飽和酸の共重合体か
らなる酸基含有ラテックスを用いる方法も用いることが
できる。
ル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート(PE
T)、ポリペンチレンテレフタレート等、またはイース
トマンコダック社のPETG(例えば、(ポリ)エチレ
ン−コ−1,4シクロヘキサンジメチレンテレフタレー
ト)のような2つのグリコール(例えば、エチレングリ
コールおよびシクロヘキサンジメタノール)または2つ
の塩基酸(例えば、テレフタル酸およびイソフタル酸)
に由来する単位を含むコポリエステルが含まれる。その
ようなポリエステル類は、ポリオール成分(例えば、エ
チレングリコール)とジカルボン酸成分(例えば、テレ
フタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等)
を重縮合することにより得ることができ、2以上のポリ
エステル類からなる混合物も含まれる。
化重合、懸濁重合、溶液重合等で得ることができるが乳
化重合が好ましい。乳化重合については公知の乳化方
法、重合順序によって製造される。
質ポリエステルまたはコポリエステル(2)の配合量に
ついては用途により異なるが、コア−シェル耐衝撃性改
良剤(1)が1〜40重量%、非晶質ポリエステルまた
はコポリエステル(2)が60〜99重量%が適当であ
る。コア−シェル耐衝撃性改良剤(1)と非晶質ポリエ
ステルまたはコポリエステル(2)とから本発明の組成
物を調製する方法は特に限定はなく、公知の方法が採用
されうる。本発明の組成物には、非晶質ポリエステル樹
脂およびコア−シェル耐衝撃性改良剤のほかに、非晶質
ポリエステル樹脂組成物に通常使用される、例えば、繊
維状無機充填剤、顔料などの成分適宜添加・配合しても
よいことは当然である。
は非晶質ポリエステル樹脂及びコア−シェル耐衝撃性改
良剤を各々予め単独に製造したのちに通常のブレンド方
法であるヘンシェルミキサー、タンブラーなどを使用し
て混合したのち、単軸押出機、二軸押出機、バンバリー
ミキサー、加熱ロールなど通常の賦形に用いられる装置
により賦形して樹脂組成物となす方法を採用することが
できる。また、本発明の樹脂組成物には通常の添加剤と
して使用される抗酸化剤、熱安定剤、耐光性向上剤、紫
外線吸収剤、滑剤、可塑剤、離型剤、帯電防止剤、摺動
性向上剤、着色剤などを添加しても差し支えない。
が、これらはいずれも例示的なものであり、本発明の内
容を限定するものではない。実施例、比較例の中で各種
の物性の評価方法は下記の方法によった。また、部及び
%は特に断らない限り重量部、重量%を表す。
コダック社製イースター6763)100部に対してコ
ア−シェル耐衝撃性改良剤を5部、滑剤を1部添加し、
予備混合し、関西ロール株式会社製8インチ加熱ロール
にて溶融混練し、シートを得た。得られたシートをプレ
ス成形して、透明性測定用試験片、アイゾッド衝撃強度
試験片を得た。アイゾッド衝撃強度はJIS K−71
10に従い室温(23℃)にて測定した。試験片は3m
mノッチ付き成形品とした。透明性はASTMD−10
03に従い測定した。試験片は3mmの成形品とした。
ーダ1.5部、硫酸第一鉄0.002部、エチレンジア
ミンテトラアセティックアシッド・2Na塩0.005
部、フォルムアルデヒドスルフォキシル酸ソーダ0.2
部、リン酸三カリウム0.2部、ブタジエン76部、ス
チレン24部、ジビニルベンゼン1.0部及びジイソプ
ロピルベンゼンハイドロパーオキサイド0.1部を攪拌
機つき重合容器に仕込み50℃で15時間重合させ重合
転化率99%、平均粒子径0.07μmのゴムラテック
ス(a)を調製した。上記ゴムラテックス(a)180
部(固形分60部)、純水200部、硫酸第一鉄0.0
02部、エチレンジアミンテトラアセティックアシッド
・2Na塩0.004部、フォルムアルデヒドスルフォ
キシル酸ソーダ0.1部を混合し、60℃でスチレン3
0部、ヒドロキシエチルメタアクリレート3部、クメン
ハイドロパーオキサイト0.2部の混合液を連続添加、
1時間重合し内層シェルを調製した。重合転化率は99
%であった。内層シェル重合終了後、更に60℃でスチ
レン5部、メタアクリル酸メチル2部、クメンハイドロ
パーオキサイト0.2部の混合液を連続添加、1時間重
合、外層シェルを調製し、コア−シェル耐衝撃性改良剤
ラテックスを調製した。外層シェルの重合転化率は98
%であった。得られたコア−シェル耐衝撃性改良剤ラテ
ックスを塩酸で凝固させ、熱処理、洗浄、脱水、乾燥の
後、粉末状のコア−シェル耐衝撃性改良剤を調製した。
たゴムラテックス(a)180部(固形分60部)、純
水200部、硫酸第一鉄0.002部、エチレンジアミ
ンテトラアセティックアシッド・2Na塩0.004
部、フォルムアルデヒドスルフォキシル酸ソーダ0.1
部を混合し、60℃でスチレン30部、ヒドロキシエチ
ルメタアクリレート3部、クメンハイドロパーオキサイ
ト0.2部の混合液を連続添加、1時間重合し、内層シ
ェルを調製した。重合転化率は99%であった。内層シ
ェル重合終了後、更に60℃でスチレン5部、アクリロ
ニトリル2部、クメンハイドロパーオキサイト0.2部
の混合液を連続添加、1時間重合、外層シェルを調製
し、コア−シェル耐衝撃性改良剤ラテックスを調製し
た。外層シェルの重合転化率は98%であった。得られ
たコア−シェル耐衝撃性改良剤ラテックスを塩酸で凝固
させ、熱処理、洗浄、脱水、乾燥の後、粉末状のコア−
シェル耐衝撃性改良剤を調製した。
たゴムラテックス(a)180部(固形分60部)、純
水200部、硫酸第一鉄0.002部、エチレンジアミ
ンテトラアセティックアシッド・2Na塩0.004
部、フォルムアルデヒドスルフォキシル酸ソーダ0.1
部を混合し、60℃でスチレン30部、クメンハイドロ
パーオキサイト0.2部の混合液を連続添加、1時間重
合し、内層シェルを調製した。内層シェル重合終了後、
更に60℃でスチレン5部、メタアクリル酸メチル5
部、クメンハイドロパーオキサイト0.2部の混合液を
連続添加、1時間重合、外層シェルを調製し、コア−シ
ェル耐衝撃性改良剤ラテックスを調製した。得られたコ
ア−シェル耐衝撃性改良剤ラテックスを塩酸で凝固さ
せ、熱処理、洗浄、脱水、乾燥の後、粉末状のコア−シ
ェル耐衝撃性改良剤を調製した。
たゴムラテックス(a)180部(固形分60部)、純
水200部、硫酸第一鉄0.002部、エチレンジアミ
ンテトラアセティックアシッド・2Na塩0.004
部、フォルムアルデヒドスルフォキシル酸ソーダ0.1
部を混合し、60℃でスチレン30部、クメンハイドロ
パーオキサイト0.2部の混合液を連続添加、1時間重
合し内層シェルを調製した。内層シェル重合終了後、更
に60℃でスチレン5部、メタアクリル酸メチル2部、
ヒドロキシエチルメタアクリレート3部、クメンハイド
ロパーオキサイト0.2部の混合液を連続添加、1時間
重合、外層シェルを調製し、コア−シェル耐衝撃性改良
剤ラテックスを調製した。得られたコア−シェル耐衝撃
性改良剤ラテックスを塩酸で凝固させ、熱処理、洗浄、
脱水、乾燥の後、粉末状のコア−シェル耐衝撃性改良剤
を調製した。
果を表1に示した。
脂の光学的性質を大きく損なうこと無く耐衝撃性が改良
された非晶質ポリエステル樹脂組成物が得られ工業的に
も有用である。
Claims (2)
- 【請求項1】 (A)ブタジエン単量体30〜100重
量%、芳香族ビニル単量体0〜70重量%、共重合可能
なビニル系単量体0〜10重量%、架橋性単量体0〜5
重量%含む単量体混合物を重合して得られるブタジエン
系共重合体のコア40〜90重量部、(B)芳香族ビニ
ル単量体60〜98重量%、ヒドロキシル基またはアル
コキシ基を含有する(メタ)アクリル酸エステル単量体2
〜40重量%、共重合可能なビニル系単量体0〜20重
量%を含む単量体混合物を重合してなる内層シェル5〜
40重量部及び(C)芳香族ビニル単量体10〜100
重量%、アルキル基の炭素数1〜8のアルキル(メタ)
アクリレート0〜90重量%、共重合可能なビニル系単
量体0〜50重量%を含む単量体混合物を重合してなる
外層シェル5〜20重量部の(A)、(B)及び(C)
合わせて100重量部からなるコア−シェル耐衝撃性改
良剤。 - 【請求項2】 請求項1記載の耐衝撃性改良剤1〜40
重量%と非晶質ポリエステル樹脂60〜99重量%から
なる非晶質ポリエステル樹脂組成物。
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