JP2014145001A - ポリエステル系樹脂組成物の製造方法 - Google Patents
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- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
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Abstract
【解決手段】ポリテトラフルオロエチレン(A)を含有するポリエステル系樹脂組成物を製造するにあたり、ポリテトラフルオロエチレン(A)に、ポリエステル樹脂パウダー(B)及び/又はタルク(C)を予めブレンドしたものを用いることを特徴とするポリエステル系樹脂組成物の製造方法。
【選択図】なし
Description
しかしながら、特に乳化重合品は、これをポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル樹脂や難燃剤等と混合、撹拌する時に、低速撹拌では分散不良による凝集ブツと呼ばれる凝集物が発生しやすく、高速撹拌ではフィブリル生長による凝集ブツを生じやすい。このための対策としては、冷蔵保管しておくとか、フィブリル化生長をさせずに高分散させる等の方法が採用されている。また、懸濁重合品は、乳化重合品ほどの凝集はしにくいものの、やはり凝集や分散不良の問題があり、特に夏場にはこの問題は顕著となる。
本発明は、以下のポリエステル系樹脂組成物の製造方法を提供する。
[2]ポリエステル樹脂パウダー(B)が、ポリブチレンテレフタレート樹脂パウダーである上記[1]に記載の製造方法。
[3]ポリエステル樹脂パウダー(B)のブレンド量が、ポリテトラフルオロエチレン(A):ポリエステル樹脂パウダー(B)の質量比で、1:0.5〜1:100である上記[1]又は[2]に記載の製造方法。
[4]タルク(C)のブレンド量が、ポリテトラフルオロエチレン(A):タルク(C)の質量比で、1:0.5〜1:20である上記[1]又は[2]に記載の製造方法。
[5]ポリエステル樹脂パウダー(B)及びタルク(C)のブレンド量が、ポリテトラフルオロエチレン(A):ポリエステル樹脂パウダー(B):タルク(C)の質量比で、1:0.5〜100:0.5〜20である上記[1]又は[2]に記載の製造方法。
[6]ポリエステル樹脂パウダー(B)の平均粒径が、0.5〜3,000μmである上記[1]又は[2]に記載の製造方法。
[7]タルク(C)の平均粒径が、8μm以下である上記[1]又は[2]に記載の製造方法。
[8]ポリテトラフルオロエチレン(A)にポリエステル樹脂パウダー(B)及び/又はタルク(C)を予めブレンドした予備ブレンド物と、ポリエステル樹脂ペレットとを溶融混練してポリエステル系樹脂組成物を製造する方法であって、前記予備ブレンド物と前記ポリエステル樹脂ペレットとを、別々のフィーダーから押出機にフィードする、上記[1]〜[7]のいずれかに記載の製造方法。
本発明のポリエステル系樹脂組成物の製造方法は、ポリテトラフルオロエチレン(A)を含有するポリエステル系樹脂組成物を製造するにあたり、ポリテトラフルオロエチレン(A)に、ポリエステル樹脂パウダー(B)及び/又はタルク(C)を予めブレンドしたものを用いることを特徴とする。
以下に記載する各構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様や具体例に限定して解釈されるものではない。なお、本願明細書において、「〜」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
本発明の樹脂組成物の主成分であるポリエステル樹脂とは、ジカルボン酸化合物とジヒドロキシ化合物の重縮合、オキシカルボン酸化合物の重縮合あるいはこれらの化合物の重縮合等によって得られる熱可塑性のポリエステルであり、ホモポリエステル、コポリエステルの何れであってもよい。
芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、2,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、ビフェニル−2,2’−ジカルボン酸、ビフェニル−3,3’−ジカルボン酸、ビフェニル−4,4’−ジカルボン酸、ジフェニルエーテル−4,4’−ジカルボン酸、ジフェニルメタン−4,4’−ジカルボン酸、ジフェニルスルフォン−4,4’−ジカルボン酸、ジフェニルイソプロピリデン−4,4’−ジカルボン酸、1,2−ビス(フェノキシ)エタン−4,4’−ジカルボン酸、アントラセン−2,5−ジカルボン酸、アントラセン−2,6−ジカルボン酸、p−ターフェニレン−4,4’−ジカルボン酸、ピリジン−2,5−ジカルボン酸等が挙げられ、テレフタル酸が好ましく使用できる。
なお、少量であればこれらの芳香族ジカルボン酸と共にアジピン酸、アゼライン酸、ドデカンジオン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸や、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサ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等の脂環式ジカルボン酸を1種以上混合して使用することができる。
また、ハイドロキノン、レゾルシン、ナフタレンジオール、ジヒドロキシジフェニルエーテル、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等の芳香族ジオールも用いることができる。
本発明において、ポリテトラフルオロエチレン(A)は、テトラフルオロエチレンを主成分とする単量体を、従来から知られている重合方法によって得られるものをいう。ポリテトラフルオロエチレン(A)は、難燃性のポリエステル系樹脂組成物に、燃焼時のドリップし難い性質を付与するように機能する。ポリテトラフルオロエチレン(A)には、ポリテトラフルオロエチレン(A)の特性を損なわない範囲で、共重合成分として、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、フルオロアルキルエチレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル等の含フッ素オレフィンや、パーフルオロアルキルビニル(メタ)アクリレート等の含フッ素アルキル(メタ)アクリレートを含ませることができる。共重合成分の含有量は、テトラフルオロエチレンに対して10質量%以下とするのが好ましい。
本発明の製造方法において、ポリテトラフルオロエチレン(A)に予めブレンドするポリエステル樹脂パウダー(B)は、ポリエステル樹脂ペレットを粉砕して得られる粉体状のものである。ポリエステル樹脂としては前述したものが使用でき、中でもポリブチレンテレフタレート樹脂が好ましく使用できる。
ペレットを粉砕する手段とは、ペレットを微細化する手段をいい、ペレットを粗粉砕しその後微粉砕する多段粉砕方式や、微細化まで一段で行う方式等があるが、その方式は限定されるものではない。具体的な粉砕手段としては、ハンマーミル、ターボミル、ジェットミル、ピンミル、遠心ミル、ロートプレックス、パルベルイザー、湿式粉砕、チョッパーミル、ウルトラローター等を用いる粉砕手段が挙げられ、常温あるいは冷凍粉砕方式を用いることができる。これらの粉砕方式を採用する際には、温度上昇防止の工夫がなされれいる方式が有用で、具体的にはパルベライザー(独、Herbold社製)、ウルトラローター(独、Altenburger Machenen Jachering社製)などを用いる手段が有用である。
ポリテトラフルオロエチレン(A)に予めブレンドするタルク(C)は、その種類に特に限定はなく、一般に市販されているタルクを使用することができる。
タルクは、鉱石を粉砕したのみで圧縮または造粒していないタルクでもよく、或いは圧縮又は造粒された形態のものでも使用できる。
予めブレンドするタルク(C)としては、圧縮または造粒していないタルクが好ましいい。
タルク(C)の平均粒径は、8μm以下であることが好ましく、より好ましくは6μm以下、更に好ましくは5μm以下であり、その下限としては0.5μmであることが好ましい。ここでタルクの平均粒径は、レーザー回折法で測定されたD50(粒子径分布のメジアン径)をいう。
ポリテトラフルオロエチレン(A)に予めブレンドするポリエステル樹脂パウダー(B)とタルク(C)の量の、好ましい態様は以下の通りである。
(1)ポリエステル樹脂パウダー(B)をブレンドする場合の量は、ポリテトラフルオロエチレン(A):ポリエステル樹脂パウダー(B)の質量比で、1:0.5〜1:100であることが好ましく、より好ましくは、(A):(B)が1:1.5〜1:50、さらに好ましくは1:2.5〜1:30である。
(2)タルク(C)をブレンドする場合の量は、ポリテトラフルオロエチレン(A):タルク(C)の質量比で、1:0.5〜1:20であることが好ましく、より好ましくは、(A):(C)が1:0.8〜1:5である。
(3)ポリエステル樹脂パウダー(B)及びタルク(C)をブレンドする場合の量は、ポリテトラフルオロエチレン(A):ポリエステル樹脂パウダー(B):タルク(C)の質量比で、1:0.5〜100:0.5〜20であり、より好ましくは、(A):(B):(C)が1:0.8〜50:0.5〜10、さらに好ましくは1:0.8〜30:0.5〜6である。
上記の範囲を外れると、ポリテトラフルオロエチレン(A)の凝集や固化が起きやすくなる。
本発明のポリエステル系樹脂組成物の製造方法は、ポリテトラフルオロエチレン(A)に、ポリエステル樹脂パウダー(B)及び/又はタルク(C)を予めブレンドしたものを用いる。
ポリテトラフルオロエチレン(A)にポリエステル樹脂パウダー(B)又はタルク(C)をブレンドする方法は、いずれの方法でもよく、ポリテトラフルオロエチレン(A)にポリエステル樹脂パウダー(B)及び/又はタルク(C)を各種のブレンダーやミキサー等を使用してブレンドすればよい。
ブレンド時の温度は、特に制限はなく、常温で構わない。また、ブレンドの質量比は、上記した通りである。
ポリテトラフルオロエチレン(A)にポリエステル樹脂パウダー(B)及び/又はタルク(C)をブレンドしたものは、そのまま樹脂組成物の製造に直ちに使用することができるが、直ちに使用せずに保管することもできる。
保管する場合、密閉容器又は袋に密封しておくような必要はなく、そのまま長期間保管しても固化してしまうようなことはない。
このようなブレンド後のポリテトラフルオロエチレン予備ブレンド物と、ポリエステル樹脂、さらにはその他成分を混合して、ポリエステル系樹脂組成物を製造する方法は、ポリエステル系樹脂組成物調製の常法に従って行うことができる。本発明においては、ポリテトラフルオロエチレン予備ブレンド物と混合するポリエステル樹脂として、予備ブレンド物に用いるポリエステル樹脂パウダーと同種のものを使用することが好ましく、ポリブチレンテレフタレート樹脂を用いることがさらに好ましい。
通常は各成分及び所望により添加される種々の添加剤を一緒にしてよく混合し、次いで一軸又は二軸押出機で溶融混練する。また各成分を予め混合することなく、ないしはその一部のみを予め混合し、フィーダーを用いて押出機に供給して溶融混練し、樹脂組成物を調製することもできる。さらには、ポリエステル樹脂や他の樹脂の一部に他の成分の一部を配合したものを溶融混練してマスターバッチを調製し、次いでこれに残りのポリエステル樹脂や他の成分を配合して溶融混練してもよい。ガラス繊維等は、押出機のシリンダー途中のサイドフィーダーから供給することも好ましい。
ポリエステル系樹脂組成物には、難燃剤が配合されることが好ましい。難燃剤としては、公知のプラスチック用難燃剤や難燃助剤が使用可能である。
具体的には、ハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤(ポリリン酸メラミン、(ジ)ホスフィン酸金属塩等)、窒素系難燃剤(シアヌル酸メラミン、ホスファゼン等)等が好ましく挙げられる。
中でも、ハロゲン系難燃剤と後記する難燃助剤の組み合わせが、少量の配合で効果が発揮されるので好ましく使用できる。
難燃助剤としては、アンチモン系難燃助剤が好適であり、三酸化アンチモン(Sb2O3)、五酸化アンチモン(Sb2O5)、アンチモン酸ナトリウム等が挙げられるが、三酸化アンチモン、アンチモン酸ナトリウムがより好ましい。
難燃助剤の含有量は、ポリエステル樹脂100質量部に対して、好ましくは2〜12質量部であり、より好ましくは3質量部以上であり、より好ましくは10質量部以下である。
ポリエステル系樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、更に種々の所望の添加剤を含有していてもよい。このような添加剤としては、安定剤、強化充填剤、離型剤、紫外線吸収剤、染顔料、蛍光増白剤、帯電防止剤、防曇剤、滑剤、アンチブロッキング剤、流動性改良剤、可塑剤、分散剤、抗菌剤等が挙げられる。
なお、以下の説明において[部]とは、特に断りのない限り、質量基準に基づく「質量部」を表す。
以下の実施例および比較例において、使用した成分及び配合量は、以下の表1の通りである。
表1に記載のポリテトラフルオロエチレンAとポリブチレンテレフタレート樹脂パウダーAを、1:1の質量比で、スーパーミキサー(商品名:SMV−200、カワタ社製)にて、温度25℃、回転数425rpmの条件で60秒間混合してブレンドし、予備ブレンド物(X−1)を得た。
ついで、予備ブレンド物(X−1)10kgを、重量式フィーダー供給機(クボタ社製
2軸スクリュー式カセットウェイングフィーダーワイドレンジCWF(型式:CE−W−1D、スクリュー:MS型))に投入し、1時間連続してフィードを続けMV値(モーター駆動回転数)の推移を観測したところ、14〜18(1hr)と安定しており、異常は特に認められず、安定フィードが確認された。
得られたペレットをを用い、0.4mm厚みの燃焼片を成形し、燃焼片中のポリテトラフルオロエチレン由来と思われる白点異物数及び難燃性(UL94)のばらつき(あり、なし)を評価した。結果、白点異物は観察されず、また、燃焼片の難燃性にもばらつきがみられず、均質で安定した難燃性を示すことがわかった。
実施例1において、予備ブレンド物を表2に記載の配合割合(質量%)に代えた以外は同様にして、予備ブレンド物(X−2〜X−10)を得た。
得られた予備ブレンド物(X−2〜X−10)を用い、実施例1と同様にして、予備ブレンド物のフィード安定性、難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物燃焼片中の白点異物中、難燃性ばらつきについて評価した。評価結果を、表2に示す。
実施例1において、PBTパウダーやタルクとPTFEを予備ブレンドせず、ガラス繊維以外の全ての成分を一括ブレンドし、得られたブレンド物を一括して2軸押出機(スクリュー径35mm)にフィードし、吐出100kg/hr、バレル設定温度250℃、押出機スクリュー回転数200rpmの条件下で溶融混練した以外は、実施例1と同様にして難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の製造を試みた(ガラス繊維は実施例1と同様にサイドフィードした。)。
1時間連続してフィードを続けたが、MV値は、初期の16から直ちに上昇し27分後には40に、44分後には50になり、ついに55分後にはMV値が80に達してしまい、フィーダーのモーター過負荷により操業を停止せざるを得なかった。
Claims (8)
- ポリテトラフルオロエチレン(A)を含有するポリエステル系樹脂組成物を製造するにあたり、ポリテトラフルオロエチレン(A)に、ポリエステル樹脂パウダー(B)及び/又はタルク(C)を予めブレンドしたものを用いることを特徴とするポリエステル系樹脂組成物の製造方法。
- ポリエステル樹脂パウダー(B)が、ポリブチレンテレフタレート樹脂パウダーである請求項1に記載の製造方法。
- ポリエステル樹脂パウダー(B)のブレンド量が、ポリテトラフルオロエチレン(A):ポリエステル樹脂パウダー(B)の質量比で、1:0.5〜1:100である請求項1又は2に記載の製造方法。
- タルク(C)のブレンド量が、ポリテトラフルオロエチレン(A):タルク(C)の質量比で、1:0.5〜1:20である請求項1又は2に記載の製造方法。
- ポリエステル樹脂パウダー(B)及びタルク(C)のブレンド量が、ポリテトラフルオロエチレン(A):ポリエステル樹脂パウダー(B):タルク(C)の質量比で、1:0.5〜100:0.5〜20である請求項1又は2に記載の製造方法。
- ポリエステル樹脂パウダー(B)の平均粒径が、0.5〜3,000μmである請求項1又は2に記載の製造方法。
- タルク(C)の平均粒径が、8μm以下である請求項1又は2に記載の製造方法。
- ポリテトラフルオロエチレン(A)にポリエステル樹脂パウダー(B)及び/又はタルク(C)を予めブレンドした予備ブレンド物と、ポリエステル樹脂ペレットとを溶融混練してポリエステル系樹脂組成物を製造する方法であって、前記予備ブレンド物と前記ポリエステル樹脂ペレットとを、別々のフィーダーから押出機にフィードする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の製造方法。
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