JP2008106211A - ポリエステル樹脂組成物およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂、(B)ポリカーボネート樹脂、(C)層状珪酸塩、および(D)エステル交換防止剤を配合してなるポリエステル樹脂組成物であって、ASTM D3763法に従って測定した高速面衝撃試験における破壊エネルギーが、30J以上であるポリエステル樹脂組成物および、(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂、(C)層状珪酸塩、および(D)エステル交換防止剤を溶融混練して得られる樹脂組成物に、(C)ポリカーボネート樹脂を添加し溶融混練するポリエステル樹脂組成物の製造方法を提供する。
【選択図】なし
Description
(i)(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂、(B)ポリカーボネート樹脂、(C)層状珪酸塩、および(D)エステル交換防止剤を配合してなるポリエステル樹脂組成物であって、ASTM D3763法に従って測定した高速面衝撃試験における破壊エネルギーが、30J以上であるポリエステル樹脂組成物、
(ii)(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂と(B)ポリカーボネート樹脂の重量比が20:80〜80:20であり、(A)と(B)の合計100重量部に対して、(C)層状珪酸塩0.1〜20重量部、前記(D)エステル交換防止剤0.001〜1重量部を配合してなる(i)記載のポリエステル樹脂組成物、
(iii)(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂と(B)ポリカーボネート樹脂が0.01〜1μmの構造周期を有する両相連続構造、または分散径が0.01〜1μmの海島構造を形成している(i)または(ii)記載のポリエステル樹脂組成物、
(iv)(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂と(B)ポリカーボネート樹脂が0.05〜0.4μmの構造周期を有する両相連続構造、または分散径が0.05〜0.4μmの海島構造を形成している(i)または(ii)記載のポリエステル樹脂組成物、
(v)(C)層状珪酸塩として、その層間に存在する交換性金属イオンがトリアルキルメチルアンモニウムイオンでイオン交換されたものを配合する(i)〜(iv)のいずれかに記載のポリエステル樹脂組成物、
(vi)(C)層状珪酸塩として、その層間に存在する交換性金属イオンがトリオクチルメチルアンモニウムイオンでイオン交換されたものを配合する(v)に記載のポリエステル樹脂組成物、
(vii)(C)層状珪酸塩として、その層間に存在する交換性金属イオンがベンゼン環を有する有機オニウムイオンでイオン交換されたものを配合する(i)〜(iv)のいずれかに記載のポリエステル樹脂組成物、
(viii)(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂および/または(B)ポリカーボネート樹脂がインターカレートした(C)層状珪酸塩が分散している(i)〜(vii)のいずれかに記載のポリエステル樹脂組成物、
(ix)(C)層状珪酸塩が平均層厚み150nm以下で分散している(i)〜(viii)のいずれかに記載のポリエステル樹脂組成物、
(x)(C)層状珪酸塩が膨潤性フッ素雲母である(i)〜(ix)のいずれかに記載のポリエステル樹脂組成物、
(xi)層状珪酸塩の陽イオン交換容量に対して、0.4当量以上0.95当量以下の有機オニウムイオンで置換された(C)層状珪酸塩を配合する(i)〜(x)のいずれかに記載のポリエステル樹脂組成物、
(xii)(A)と(B)の合計100重量部に対して、さらに(E)成分として無水マレイン酸、無水コハク酸、無水イタコン酸、無水グルタコン酸、無水シトラコン酸、無水アコニット酸から選ばれた少なくとも1種を5重量部以下配合する(i)〜(xi)のいずれかに記載のポリエステル樹脂組成物、
(xiii)(C)層状珪酸塩の70%以上が(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂相に偏在している(i)〜(xii)のいずれかに記載のポリエステル樹脂組成物、
(xiv)(B)ポリブチレンテレフタレート樹脂のラメラの長軸方向の平均長さが125nm以下である(i)〜(xiii))のいずれかに記載のポリエステル樹脂組成物、
(xv)(A)と(B)の合計100重量部に対して、さらに(F)耐衝撃性改良材を30重量部以下配合する(i)〜(xiv)のいずれかに記載のポリエステル樹脂組成物、
(xvi)ASTM D3763法に従って測定した高速面衝撃試験において、延性破壊を示す(i)〜(xv)のいずれかに記載のポリエステル樹脂組成物、
(xvii)動的粘弾性試験において、(B)ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度に相当するtanδのピークトップ温度が117℃以上である(i)〜(xvi)のいずれかに記載のポリエステル樹脂組成物、
(xviii)(D)エステル交換防止剤が下記一般式(1)で示される(i)〜(xvii)のいずれかに記載のポリエステル樹脂組成物、
O=P(OR)n(OH)3−n ・・・(1)
(式中、Rは炭素数1〜30のアルキル基であり、nは1あるいは2である。)
(xix)(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂、(C)層状珪酸塩、(D)エステル交換防止剤を溶融混練して得られる樹脂組成物に、(C)ポリカーボネート樹脂を添加し、溶融混練するポリエステル樹脂組成物の製造方法、および
(xx)得られる樹脂組成物が(i)〜(xviii)のいずれかに記載のポリエステル樹脂組成物である(xix)記載のポリエステル樹脂組成物の製造方法である。
Λm =(λ/2)/sin(θm /2)
により計算することができる。
O=P(OR)n(OH)3−n ・・・(1)
(式中、Rは炭素数1〜30のアルキル基であり、nは1あるいは2である)で表される化合物が挙げられる。
フェノール系酸化防止剤としては、2,4−ジメチル−6−t−ブチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、4,4’−ブチリデンビス(6−t−ブチル−3−メチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、オクタデシル−3(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、テトラキス[メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−ジ−t−ブチルフェニル)ブタン、トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、トリエチレングリコール−ビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6−ヘキサンジオール−ビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート] 、2,4−ビス−(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)−1,3,5−トリアジン、2,2−チオ−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、N,N’−ヘキサメチレン−ビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナミド)、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルフォスフォネート−ジエチルエステル、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、2,4−ビス[(オクチルチオ)メチル]−o−クレゾール、イソオクチル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートなどが挙げられる。
リガクX線回折装置RINT2100、Cu線源(λ=0.15406nm)を用いて、原料となる層状珪酸塩およびポリエステル樹脂組成物中に分散した層状珪酸塩の(001)面由来の回折ピークから求めた。
成形片から一部を切り出し、公知の方法によりポリカーボネート相を染色した後、ウルトラミクロトームを用いて超薄切片を作成して、日立製作所透過型電子顕微鏡H−7100(分解能:0.204nm(格子像)、0.38nm(粒子像)、カメラシステム:ボトム型)により観察し、最終的に650倍に拡大した写真を画像解析し、構造周期を求めた。
上記と同様、透過型電子顕微鏡により観察し、最終的に50000倍に拡大した写真から任意に層状珪酸塩を100個選択し、それらの厚み方向のサイズを測定し、平均値を求めた。
上記と同様、透過型電子顕微鏡により観察し、最終的に50000倍に拡大した写真から、任意に層状珪酸塩を100個選択し、ポリブチレンテレフタレート相に偏在している割合を算出した。
上記と同様、透過型電子顕微鏡により観察し、最終的に100000倍に拡大した写真から、ポリブチレンテレフタレート樹脂のラメラ結晶を任意に100本選択し、その長軸方向の長さの平均値を算出した。
縦80mm、横80mm、厚み3mmの成形品から縦5mm、横3mm、高さ10mmの大きさに切り出した試験片を−30℃から80℃まで5℃/minの速度で昇温させた時の寸法変化から求めた。
島津製作所製サーボパルサーEHF−U2H−20L型高速面衝撃試験機を用い、
縦80mm、横80mm、厚み3mmの成形品を試料として、23℃、撃芯径1/2インチ(先端は半球状)、受け台穴径2インチ、最大荷重1トン、衝突速度10m/sでASTM D3763法に従って破壊吸収エネルギーを測定した。本試験において、撃芯貫通後、試料が破壊して飛び散る、あるいは試料が破壊しなくても貫通部が変形せずに割面がシャープな状態を示すものを脆性破壊、撃芯貫通後、試料が破壊せずに残っていて、変形部は一様に突出して残っている状態を示すものを延性破壊とした。
3mm厚の成形品から、長さ55mm、幅13mmの試験片を切り出し、SII製DMS6100を用い、曲げモードにて、周波数1Hz、チャック間距離20mm、昇温速度2℃/分、20℃〜210℃で測定し、ポリエステル樹脂組成物中のポリカーボネート樹脂のガラス転移温度に対応するtanδのピークトップの温度を求めた。
膨潤性フッ素雲母(コープケミカル、ソマシフME−100、陽イオン交換容量:120meq/100g、平均粒径5〜7μm)100gを温水10Lに撹拌分散し、ここにトリオクチルメチルアンモニウムクロリド(東京化成)48g(膨潤性フッ素雲母の陽イオン交換容量に対して1当量)を溶解させた温水2Lを添加して2時間撹拌した。生じた沈殿を濾別した後、温水で洗浄した。この洗浄と濾別の操作を3回行い、得られた固体を80℃で真空乾燥して、トリオクチルメチルアンモニウムイオンで有機化された膨潤性フッ素雲母を得た。
Na型モンモリロナイト(クニミネ工業、クニピアF、陽イオン交換容量:119meq/100g)100gを温水10Lに撹拌分散し、ここにトリオクチルメチルアンモニウムクロリド(東京化成)48g(膨潤性フッ素雲母の陽イオン交換容量に対して1当量)を溶解させた温水2Lを添加して2時間撹拌した。生じた沈殿を濾別した後、温水で洗浄した。この洗浄と濾別の操作を3回行い、得られた固体を80℃で真空乾燥して、トリオクチルメチルアンモニウムイオンで有機化されたモンモリロナイトを得た。
トリオクチルメチルアンモニウムクロリドの代わりに、ベンジルジメチルステアリルアンモニウムクロリド(東京化成)51g(膨潤性フッ素雲母の陽イオン交換容量に対して1当量)を用いる以外は、参考例2と全く同様の方法で、ベンジルジメチルステアリルアンモニウムイオンで有機化されたモンモリロナイトを得た。
トリオクチルメチルアンモニウムクロリドの代わりに、ベンジルトリメチルアンモニウムクロリド(東京化成)22g(膨潤性フッ素雲母の陽イオン交換容量に対して1当量)を用いる以外は、参考例1と全く同様の方法で、ベンジルトリメチルアンモニウムイオンで有機化された膨潤性フッ素雲母を得た。
膨潤性フッ素雲母(コープケミカル、ソマシフS1ME、陽イオン交換容量:100meq/100g、平均粒径1〜3μm)100gを温水10Lに撹拌分散し、ここにトリオクチルメチルアンモニウムクロリド(東京化成)41g(膨潤性フッ素雲母の陽イオン交換容量に対して1当量)を溶解させた温水2Lを添加して2時間撹拌した。生じた沈殿を濾別した後、温水で洗浄した。この洗浄と濾別の操作を3回行い、得られた固体を80℃で真空乾燥して、トリオクチルメチルアンモニウムイオンで有機化された膨潤性フッ素雲母を得た。
テレフタル酸48部、1,4ブタンジオール52部、およびチタン触媒0.1部を230℃、3hの条件で重合を行い、数平均分子量255のビスヒドロキシブチルテレフタレートを得た。ビスヒドロキシブチルテレフタレート25部、数平均分子量6000のポリエチレングリコール75部およびヒンダードフェノール系酸化防止剤0.1部ヘリカルリボン攪拌翼を備えた反応容器に仕込み、窒素置換後240℃で少量の窒素を流しながら加熱攪拌して均質な透明溶液とした後、チタン触媒0.1部を加え、250℃、0.3mmHgの真空下で3時間重合してポリエーテルエステル共重合体を得た。
膨潤性フッ素雲母(コープケミカル、ソマシフME−100、陽イオン交換容量:120meq/100g、平均粒径5〜7μm)100gを温水10Lに撹拌分散し、ここにトリオクチルメチルアンモニウムクロリド(東京化成)32g(膨潤性フッ素雲母の陽イオン交換容量に対して0.67当量)を溶解させた温水2Lを添加して2時間撹拌した。生じた沈殿を濾別した後、温水で洗浄した。この洗浄と濾別の操作を3回行い、得られた固体を80℃で真空乾燥して、トリオクチルメチルアンモニウムイオンで有機化された膨潤性フッ素雲母を得た。
有機化試薬としてトリオクチルメチルアンモニウムクロリド(東京化成)21g(膨潤性フッ素雲母の陽イオン交換容量に対して0.5当量)を用いる以外は、参考例7と全く同様の方法でトリオクチルメチルアンモニウムイオンで有機化された膨潤性フッ素雲母を得た。
有機化試薬として、トリオクチルメチルアンモニウムクロリド(東京化成)21g、およびベンジルジメチルドデシルアンモニウムブロミド(アルドリッチ)23gを併用する以外は参考例7と全く同様の方法でトリオクチルメチルアンモニウムイオンおよびベンジルジメチルドデシルアンモニウムイオンで有機化された膨潤性フッ素雲母を得た。
有機化試薬として、トリブチルヘキサデシルホスホニウムブロミド(東京化成)61g(膨潤性フッ素雲母の陽イオン交換容量に対して1当量)を使用する以外は参考例7と全く同様の方法でトリブチルヘキサデシルホスホニウムイオンで有機化された膨潤性フッ素雲母を得た。
有機化試薬として、ベンジルジメチルドデシルアンモニウムブロミド(アルドリッチ)46gを使用する以外は参考例7と全く同様の方法でベンジルジメチルドデシルアンモニウムイオンで有機化された膨潤性フッ素雲母を得た。
表1、表2および表3に示す組成になるように、ポリブチレンテレフタレート樹脂、層状珪酸塩、エステル交換防止剤、(シランカップリング剤)、(酸化防止剤)を配合し、ドライブレンドした後、シリンダ温度を250℃に設定したPCM30型二軸押出機(池貝鉄鋼)で溶融混練し、ポリブチレンテレフタレート/層状珪酸塩樹脂組成物を得た。得られた組成物を110℃で12時間熱風乾燥した後、ポリブチレンテレフタレート/層状珪酸塩組成物にポリカーボネート樹脂、核剤、(耐衝撃性改良材)、(無水マレイン酸)を配合してドライブレンドした後、シリンダ温度を240℃に設定した前記と同様の押出機で溶融混練し、ポリエステル樹脂組成物を得た。
表3に示す組成になるように、すべての原料を配合し、ドライブレンドした後、シリンダ温度を240℃に設定した実施例1と同様の押出機で溶融混練し、ポリエステル樹脂組成物を得た。
表3に示す組成になるように、ポリエチレンテレフタレート樹脂、層状珪酸塩を配合し、ドライブレンドした後、シリンダ温度を280℃に設定した実施例1と同様の押出機で溶融混練し、ポリエチレンテレフタレート/層状珪酸塩樹脂組成物を得た。得られた組成物を130℃で12時間熱風乾燥した後、ポリエチレンテレフタレート/層状珪酸塩組成物にポリカーボネート樹脂、エステル交換防止剤、核剤を配合してドライブレンドした後、シリンダ温度を280℃に設定した前記と同様の押出機で溶融混練し、ポリエステル樹脂組成物を得た。
PBT:25℃、o−クロロフェノール溶液の固有粘度が1.24のポリブチレンテレフタレート
PET:25℃、o−クロロフェノール溶液の固有粘度が0.69のポリエチレンテレフタレート
PC:ポリカーボネート(出光興産(株)製“タフロン”A2600)
耐衝撃性改良材:メチルメタクリレート/ブタジエン/スチレン共重合体((株)カネカ製“カネエース”M511)
シランカップリング剤:3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(東レ・ダウコーニング(株)製 SH6040)
核剤:タルク(富士タルク(株)製 LMS300)
エステル交換防止剤:
ホスフェート系化合物(旭電化工業(株)製アデカスタブAX−71)
ホスファイト系化合物(旭電化工業(株)製アデカスタブPEP−8)
酸化防止剤:テトラキス[メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製 Irganox1010)
Claims (20)
- (A)ポリブチレンテレフタレート樹脂、(B)ポリカーボネート樹脂、(C)層状珪酸塩、および(D)エステル交換防止剤を配合してなるポリエステル樹脂組成物であって、ASTM D3763法に従って測定した高速面衝撃試験における破壊エネルギーが、30J以上であるポリエステル樹脂組成物。
- (A)ポリブチレンテレフタレート樹脂と(B)ポリカーボネート樹脂の重量比が20:80〜80:20であり、(A)と(B)の合計100重量部に対して、(C)層状珪酸塩0.1〜20重量部、前記(D)エステル交換防止剤0.001〜1重量部を配合してなる請求項1記載のポリエステル樹脂組成物。
- (A)ポリブチレンテレフタレート樹脂と(B)ポリカーボネート樹脂が0.01〜1μmの構造周期を有する両相連続構造、または分散径が0.01〜1μmの海島構造を形成している請求項1または2記載のポリエステル樹脂組成物。
- (A)ポリブチレンテレフタレート樹脂と(B)ポリカーボネート樹脂が0.05〜0.4μmの構造周期を有する両相連続構造、または分散径が0.05〜0.4μmの海島構造を形成している請求項1または2記載のポリエステル樹脂組成物。
- (C)層状珪酸塩として、その層間に存在する交換性金属イオンがトリアルキルメチルアンモニウムイオンでイオン交換されたものを配合する請求項1〜4のいずれか1項に記載のポリエステル樹脂組成物。
- (C)層状珪酸塩として、その層間に存在する交換性金属イオンがトリオクチルメチルアンモニウムイオンでイオン交換されたものを配合する請求項5に記載のポリエステル樹脂組成物。
- (C)層状珪酸塩として、その層間に存在する交換性金属イオンがベンゼン環を有する有機オニウムイオンでイオン交換されたものを配合する請求項1〜4のいずれか1項に記載のポリエステル樹脂組成物。
- (A)ポリブチレンテレフタレート樹脂および/または(B)ポリカーボネート樹脂がインターカレートした(C)層状珪酸塩が分散している請求項1〜7のいずれか1項に記載のポリエステル樹脂組成物。
- (C)層状珪酸塩が平均層厚み150nm以下で分散している請求項1〜8のいずれか1項に記載のポリエステル樹脂組成物。
- (C)層状珪酸塩が膨潤性フッ素雲母である請求項1〜9のいずれか1項に記載のポリエステル樹脂組成物。
- (C)層状珪酸塩の陽イオン交換容量に対して、0.4当量以上0.95当量以下の有機オニウムイオンで置換された(C)層状珪酸塩を配合する請求項1〜10いずれか1項に記載のポリエステル樹脂組成物。
- (A)と(B)の合計100重量部に対して、さらに(E)成分として無水マレイン酸、無水コハク酸、無水イタコン酸、無水グルタコン酸、無水シトラコン酸、無水アコニット酸から選ばれた少なくとも1種を5重量部以下配合する請求項1〜11のいずれか1項に記載のポリエステル樹脂組成物。
- (C)層状珪酸塩の70%以上が(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂相に偏在している請求項1〜12のいずれか1項に記載のポリエステル樹脂組成物。
- (B)ポリブチレンテレフタレート樹脂のラメラの長軸方向の平均長さが125nm以下である請求項1〜13のいずれか1項に記載のポリエステル樹脂組成物。
- (A)と(B)の合計100重量部に対して、さらに(F)耐衝撃性改良材を30重量部以下配合する請求項1〜14のいずれか1項に記載のポリエステル樹脂組成物。
- ASTM D3763法に従って測定した高速面衝撃試験において、延性破壊を示す請求項1〜15のいずれか1項に記載のポリエステル樹脂組成物。
- 動的粘弾性試験において、(B)ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度に相当するtanδのピークトップ温度が117℃以上である請求項1〜16のいずれか1項に記載のポリエステル樹脂組成物。
- (D)エステル交換防止剤が下記一般式(1)で示される請求項1〜17のいずれか1項に記載のポリエステル樹脂組成物。
O=P(OR)n(OH)3−n ・・・(1)
(式中、Rは炭素数1〜30のアルキル基であり、nは1あるいは2である。) - (A)ポリブチレンテレフタレート樹脂、(C)層状珪酸塩、(D)エステル交換防止剤を溶融混練して得られる樹脂組成物に、(C)ポリカーボネート樹脂を添加し溶融混練するポリエステル樹脂組成物の製造方法。
- 得られる樹脂組成物が請求項1〜18のいずれか1項に記載のポリエステル樹脂組成物である請求項19記載のポリエステル樹脂組成物の製造方法。
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