JP2023083807A - ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物、ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物の製造方法、及び成形品 - Google Patents

ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物、ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物の製造方法、及び成形品 Download PDF

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Abstract

【課題】耐加水分解性を向上させつつ、異物の発生を低減し得るポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物、及びこれを用いて得られる成形品を提供する。【解決手段】(A)ポリアルキレンテレフタレート樹脂100質量部と、(B)下記式(1)を満たすエポキシ化合物0.10~10質量部とを含む、ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物。(M×2)+N≦6 式(1)(式(1)中、Mは、前記(B)エポキシ化合物の1分子中のエポキシ基数を表し、Nは、前記(B)エポキシ化合物の1分子中の水酸基数を表す。)【選択図】なし

Description

本発明の実施形態は、ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物、ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物の製造方法、及び成形品に関する。
ポリアルキレンテレフタレート樹脂は、耐熱性、耐薬品性、電気特性、機械的特性、成形加工性などの種々の特性に優れるため、多くの用途に利用されている。
しかし、ポリアルキレンテレフタレート樹脂は、分子内にエステル基を有しているため、高温高湿環境下では加水分解により物性が低下しやすい傾向がある。ポリアルキレンテレフタレート樹脂の耐加水分解性を改善するため方法として、例えば、エポキシ基含む化合物、又はカルボジイミド基を含む化合物等を添加することが知られている(例えば特許文献1)。
特開2010-143995号公報
一方、エポキシ基を含む化合物をポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物に添加した場合、溶融加工時に、エポキシ基を含む化合物が増粘したり、スクリュ等に付着物が発生する場合がある。その付着物が炭化したものが、黒色の異物として成形品に混入し、成形品の外観を損ねる原因となり得る。
本発明の実施形態は、耐加水分解性を向上させつつ、異物の発生を低減し得るポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物、及びこれを用いて得られる成形品を提供することを課題とする。
本発明の一実施形態は、(A)ポリアルキレンテレフタレート樹脂100質量部と、(B)下記式(1)を満たすエポキシ化合物0.10~10質量部とを含む、ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物に関する。
(M×2)+N≦6 式(1)
(式(1)中、Mは、前記(B)エポキシ化合物の1分子中のエポキシ基数を表し、Nは、前記(B)エポキシ化合物の1分子中の水酸基数を表す。)
本発明の他の実施形態は、上記実施形態のポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物の製造方法であって、前記(A)ポリアルキレンテレフタレート樹脂及び前記(B)エポキシ化合物を溶融混練することを含む方法に関する。
本発明の他の実施形態は、上記実施形態のポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物を用いて得られる成形品に関する。
本発明の実施形態によれば、耐加水分解性を向上させつつ、異物の発生を低減し得るポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物、及びこれを用いて得られる成形品を提供することができる。
以下に、本発明の好ましい実施形態を説明するが、本発明が下記の実施形態に限定されることはない。
<ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物>
本発明の実施形態に係るポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物は、(A)ポリアルキレンテレフタレート樹脂と、(B)エポキシ化合物とを少なくとも含む。
[(A)ポリアルキレンテレフタレート樹脂]
(A)ポリアルキレンテレフタレート樹脂は、ジカルボン酸化合物及び/又はそのエステル形成性誘導体を主成分とするジカルボン酸成分と、ジオール化合物及び/又はそのエステル形成性誘導体を主成分とするジオール成分との反応により得られる熱可塑性ポリエステル樹脂のうち、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸及び/又はそのエステル形成性誘導体を主成分とし、ジオール成分としてアルキレングリコール及び/又はそのエステル形成性誘導体を主成分とするものである。
(A)ポリアルキレンテレフタレート樹脂としては、主成分以外のジカルボン酸成分やジオール成分、さらに他の共重合可能なモノマーとして、オキシカルボン酸成分、ラクトン成分等(以下、共重合性モノマーという場合がある)を組み合わせたコポリエステルも使用できる。
主成分以外のジカルボン酸成分としては、例えば、脂肪族ジカルボン酸(例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカンジカルボン酸、ドテカンジカルボン酸、ヘキサデカンジカルボン酸、ダイマー酸などのC4-40程度のジカルボン酸、好ましくはC4-14程度のジカルボン酸)、脂環族ジカルボン酸(例えば、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ハイミック酸などのC4-40程度のジカルボン酸、好ましくはC8-12程度のジカルボン酸)、テレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸(例えば、フタル酸、イソフタル酸、メチルイソフタル酸、メチルテレフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸などのナフタレンジカルボン酸、4,4’-ビフェニルジカルボン酸、4,4’-ジフェノキシエーテルジカルボン酸、4,4’-ジオキシ安息香酸、4,4’-ジフェニルメタンジカルボン酸、4,4’-ジフェニルケトンジカルボン酸などのC8-16程度のジカルボン酸)、又はこれらの誘導体(例えば、低級アルキルエステル、アリールエステル、酸無水物などのエステル形成可能な誘導体)などが挙げられる。テレフタル酸と組み合わせて用いるのに好ましいジカルボン酸成分としては、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などが挙げられ、これらを二種以上組み合わせて用いることもできる。ただし、共重合性モノマーとしてのジカルボン酸成分全体の好ましくは50モル%以上、さらに好ましくは80モル%以上、特に好ましくは90モル%以上が芳香族ジカルボン酸化合物であるとよい。さらに必要に応じて、トリメリット酸、ピロメリット酸などの多価カルボン酸又はそのエステル形成誘導体(アルコールエステル等)等を併用してもよい。このような多官能性化合物を併用すると、分岐状のポリアルキレンテレフタレート樹脂を得ることもできる。
主成分以外のジオール成分としては、脂肪族アルカンジオール(例えば、エチレングリコール、トリメチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、デカンジオールなどのC2-12程度の脂肪族ジオール、好ましくはC2-10程度の脂肪族ジオールのうち、主成分として使用するもの以外の脂肪族アルカンジオール)、ポリオキシアルキレングリコール(C2-4程度のオキシアルキレン単位を複数有するグリコール、例えば、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジテトラメチレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなど)、脂環族ジオール(例えば、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、水素化ビスフェノールAなど)などが挙げられる。また、ハイドロキノン、レゾルシノール、ビスフェノール、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス-( 4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル)プロパン、キシリレングリコールなどの芳香族ジオールを併用してもよい。ただし、共重合性モノマーとしてのジオール成分全体の好ましくは50モル%以上、さらに好ましくは80モル%以上、特に好ましくは90モル%以上がアルキレングリコールであるとよい。さらに必要に応じて、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトールなどのポリオール又はそのエステル形成性誘導体を併用してもよい。このような多官能性化合物を併用すると、分岐状の熱可塑性ポリエステル樹脂を得ることもできる。
オキシカルボン酸(又はオキシカルボン酸成分又はオキシカルボン酸類)には、例えば、オキシ安息香酸、オキシナフトエ酸、ヒドロキシフェニル酢酸、グリコール酸、オキシカプロン酸等のオキシカルボン酸又はこれらの誘導体等が含まれる。ラクトンには、プロピオラクトン、ブチロラクトン、バレロラクトン、カプロラクトン(例えば、ε-カプロラクトン等)等のC3-12ラクトン等が含まれる。
なお、コポリエステルにおいて、共重合性モノマーの割合は、例えば、0.01モル%以上30モル%以下程度の範囲から選択でき、通常、1モル%以上25モル%以下程度、好ましくは3モル%以上20モル%以下程度、更に好ましくは5モル%以上15モル%以下程度である。また、ホモポリエステルとコポリエステルとを組み合わせて使用する場合、ホモポリエステルとコポリエステルとの割合は、共重合性モノマーの割合が、全単量体に対して0.01モル%以上30モル%以下(好ましくは1モル%以上25モル%以下程度、更に好ましくは3モル%以上20モル%以下程度、特に好ましくは5モル%以上15モル%以下程度)となる範囲であり、通常、前者/後者=99/1~1/99(質量比)、好ましくは95/5~5/95(質量比)、更に好ましくは90/10~10/90(質量比)程度の範囲から選択できる。
好ましいポリアルキレンテレフタレート樹脂には、アルキレンテレフタレート単位を主成分(例えば、50~100モル%、好ましくは75~100モル%程度)とするホモポリエステル又はコポリエステル[例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)などのポリC2-4アルキレンテレフタレート)などのホモポリエステル、アルキレンテレフタレート単位を主成分として共重合成分にアルキレンイソフタレート単位を含有するコポリエステル、アルキレンテレフタレート単位を主成分として共重合成分にアルキレンナフタレート単位を含有するコポリエステル]が含まれ、これらを1種単独で又は2種以上組み合わせて使用できる。
特に好ましいポリアルキレンテレフタレート樹脂は、エチレンテレフタレート、トリメチレンテレフタレート、テトラメチレンテレフタレートなどのC2-4アルキレンテレフタレート単位を80モル%以上(特に90モル%以上)含むホモポリエステル樹脂又はコポリエステル樹脂(例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリトリメチ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、イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレート樹脂、イソフタル酸変性ポリトリメチレンテレフタレート樹脂、イソフタル酸変性ポリブチレンテレフタレート樹脂、ナフタレンジカルボン酸変性ポリエチレンテレフタレート樹脂、ナフタレンジカルボン酸変性ポリトリメチレンテレフタレート樹脂、ナフタレンジカルボン酸変性ポリブチレンテレフタレート樹脂など)である。
これらの内、ポリエチ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が好ましく、特にポリブチレンテレフタレート樹脂が好ましい。
(A)ポリアルキレンテレフタレート樹脂の末端カルボキシル基量は、本発明の効果を阻害しない限り特に限定されない。耐加水分解性の観点から、(A)ポリアルキレンテレフタレート樹脂の末端カルボキシル基量は、30meq/kg以下が好ましく、25meq/kg以下がより好ましい。
(A)ポリアルキレンテレフタレート樹脂の固有粘度(IV)は本発明の効果を阻害しない範囲で特に制限されない。(A)ポリアルキレンテレフタレート樹脂の固有粘度は0.6~1.3dL/gであるのが好ましく、0.7~1.2dL/gであるのがより好ましい。かかる範囲の固有粘度のポリアルキレンテレフタレート樹脂を用いる場合には、得られるポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物が特に成形性に優れたものとなる。また、異なる固有粘度を有するポリアルキレンテレフタレート樹脂をブレンドして、固有粘度を調整することもできる。例えば、固有粘度1.0dL/gのポリアルキレンテレフタレート樹脂と固有粘度0.8dL/gのポリアルキレンテレフタレート樹脂とをブレンドすることにより、固有粘度0.9dL/gのポリアルキレンテレフタレート樹脂を調製することができる。ポリアルキレンテレフタレート樹脂の固有粘度(IV)は、例えば、o-クロロフェノール中で温度35℃の条件で測定することができる。
なお、(A)ポリアルキレンテレフタレート樹脂は、市販品を使用してもよく、ジカルボン酸成分又はその反応性誘導体と、ジオール成分又はその反応性誘導体と、必要により共重合可能なモノマーとを、慣用の方法、例えばエステル交換、直接エステル化法等により共重合(重縮合)することにより製造したものを使用してもよい。また、その製造は、溶融状態、固相状態、溶液状態のいずれの状態で行ってもよい。
[(B)エポキシ化合物]
(B)エポキシ化合物としては、下記式(1)を満たすエポキシ化合物を用いる。
(M×2)+N≦6 式(1)
式(1)中、Mは、エポキシ化合物の1分子中のエポキシ基数を表し、Nは、エポキシ化合物の1分子中の水酸基数を表す。
上述の通り、エポキシ化合物は、ポリアルキレンテレフタレート樹脂の耐加水分解性を向上させるために用いることができる。一方、エポキシ化合物をポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物に添加した場合、溶融加工時に、エポキシ化合物が増粘したり、スクリュ等に付着物が発生する場合がある。特にエポキシ化合物中に水酸基を有すると、ポリアルキレンテレフタレート樹脂とのエステル交換反応により粘度上昇を引き起こし、スクリュに付着物が発生しやすくなる傾向がある。その付着物が炭化したものが、黒色の異物として成形品に混入し、成形品の外観を損ねる原因となり得る。ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物に、式(1)を満たすエポキシ化合物を、(A)ポリアルキレンテレフタレート樹脂100質量部に対して、0.10~10質量部含ませる場合、耐加水分解性を向上させ得るとともに、異物の発生を低減し得る。
異物の低減の観点から、式(1)の(M×2)+Nは、6以下が好ましく、4以下がより好ましい。
耐加水分解性の観点から、(B)エポキシ化合物は、1分子中のエポキシ基数が2以上であることが好ましい。一方、異物の低減の観点から、(B)エポキシ化合物は、1分子中のエポキシ基数が3以下であることが好ましく、2以下であることがより好ましい。(B)エポキシ化合物は、1分子中のエポキシ基数が1~3であることが好ましく、2であることがより好ましい。
異物の低減の観点から、(B)エポキシ化合物は、1分子中の水酸基数が2以下であることが好ましく、1以下であることがより好ましく、水酸基を含まないことがさらに好ましい。
(B)エポキシ化合物の数平均分子量は特に限定されないが、異物の低減の観点から、エポキシ化合物の数平均分子量は3000以下が好ましく、1500以下がより好ましく、1000以下がさらに好ましい。(B)エポキシ化合物の数平均分子量は、100以上が好ましく、150以上がより好ましく、200以上がさらに好ましい。(B)エポキシ化合物の数平均分子量は、例えば、100~3000が好ましく、150~1500がより好ましく、200~1000がさらに好ましい。エポキシ化合物の数平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により、ポリスチレン換算で求めることができる。
(B)エポキシ化合物は、1分子中にエポキシ基を1つ以上有し、式(1)を満たすものであれば特に限定されない。
芳香環を含むエポキシ化合物は、スクリュに付着した場合、滞留等により炭化しやすい傾向がある。このような観点から、(B)エポキシ化合物としては、非芳香族系エポキシ化合物が好ましい。非芳香族系エポキシ化合物とは、分子内に芳香環を含まない非芳香族系エポキシ化合物を意味する。エポキシ化合物とポリアルキレンテレフタレート樹脂のカルボン酸末端とが反応した後に生じる水酸基のエステル交換の反応性の観点から、非芳香族系エポキシ化合物としては、脂環式エポキシ化合物がより好ましい。脂環式エポキシ化合物としては、例えば、シクロアルケンオキサイド構造を含む化合物が好ましい。シクロアルケンオキサイド構造は、例えば、シクロヘキセンオキサイド構造、シクロペンテンオキサイド構造等のように、脂肪族環を構成する原子のうちの隣接する2個の炭素原子が酸素原子とともにエポキシ基を形成している構造である。脂環式エポキシ化合物は、1分子中にシクロアルケンオキサイド構造を1個以上含むことが好ましく、2個以上含むことがより好ましい。
(B)エポキシ化合物としては、例えば、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、エチルヘキシルグリシジルエーテル、1,4-シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ビスフェノールA型エポキシ樹脂等のグリシジルエーテル化合物;
テレフタル酸ジグリシジルステル等のグリシジルエステル化合物;
N-グリシジルフタルイミド等のグリシジルイミド化合物;
2,2-ビス(3’,4’-エポキシシクロヘキシル)プロパン、3',4'-エポキシシクロヘキシルメチル 3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート等の脂環式エポキシ化合物等が挙げられる。
これらのなかで、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、エチルヘキシルグリシジルエーテル、1,4-シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、2,2-ビス(3’,4’-エポキシシクロヘキシル)プロパン、3',4'-エポキシシクロヘキシルメチル 3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート等の非芳香族系エポキシ化合物が好ましい。
(B)エポキシ化合物としては、1種の化合物のみを用いてもよく、2種以上の化合物を任意に組み合わせて使用してもよい。
(B)エポキシ化合物のエポキシ基量は特に限定されない。耐加水分解性の観点から、ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物の合計量に対する(B)エポキシ化合物のエポキシ基量は、7mmol/kg以上が好ましく、12mmol/kg以上がより好ましく、15mmol/kg以上がさらに好ましい。一方、異物の低減の観点から、ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物の合計量に対する(B)エポキシ化合物のエポキシ基量は、50mmol/kg以下が好ましく、40mmol/kg以下がより好ましく、30mmol/kg以下がさらに好ましい。ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物の合計量に対する(B)エポキシ化合物のエポキシ基量は、7~50mmol/kgが好ましく、12~40mmol/kgよりが好ましく、15~30mmol/kgがさらに好ましくい。
(B)エポキシ化合物の水酸基量は特に限定されない。異物の低減の観点から、ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物の合計量に対する(B)エポキシ化合物の水酸基量は、40mmol/kg以下が好ましく、30mmol/kg以下がより好ましく、10mmol/kg以下がさらに好ましい。
ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物において、(B)エポキシ化合物の含有量は、(A)ポリアルキレンテレフタレート樹脂100質量部に対して、0.10~10質量部であることが好ましく、0.12~5質量部であることがより好ましく、0.15~2質量部であることがさらに好ましい。
耐加水分解性の観点から、(B)エポキシ化合物の含有量は、(A)ポリアルキレンテレフタレート樹脂100質量部に対して、0.10質量部以上が好ましく、0.12質量部以上がより好ましく、0.15質量部以上がさらに好ましい。一方、異物の低減の観点から、(B)エポキシ化合物の含有量は、(A)ポリアルキレンテレフタレート樹脂100質量部に対して、10質量部以下が好ましく、5質量部以下がより好ましく、2質量部以下がさらに好ましい。
[他の成分]
ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物は、必要に応じて、上記成分以外のその他の成分を含んでよい。その他の成分としては、他の樹脂や、後述する無機充填剤等の充填剤、酸化防止剤、安定剤、帯電防止剤、滑剤、可塑剤、結晶核剤、着色剤、難燃剤、難燃助剤等の添加剤が挙げられ、これらの1種以上を必要に応じて含有させることができる。
ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物は、無機充填剤を含有してもよい。無機充填剤を含有することで、機械的特性や耐熱性を向上させることができる。また、ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物の成形収縮率や線膨張係数を低減することができる。
無機充填剤としては、例えば、繊維状無機充填剤[例えば、ガラス繊維、アスベスト繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、シリカ・アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化硼素繊維、窒化珪素繊維、硼素繊維、チタン酸カリウム繊維、炭化珪素繊維、ウィスカー(アルミナ、窒化珪素などのウィスカー)など]、板状無機充填剤[例えば、タルク、マイカ、ガラスフレーク、グラファイトなど]、粉状無機充填剤[例えば、ガラスビーズ、ガラスパウダー、ミルドファイバー(ガラスなどのミルドファイバー)、ウォラストナイトなど]が挙げられ、これらの無機充填剤のうち、ガラス系充填剤(ガラス繊維、ガラスフレーク、ガラスビーズなど)、タルク、マイカ、ウォラストナイトなどが好ましく、中でもガラス繊維は、入手性や強度及び剛性の面から、好適に使用できる。また、板状や粉状の充填剤は、ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物の成形収縮率や線膨張係数の異方性抑制の面から、好適に使用できる。これらの充填剤の使用に当たっては、必要に応じ公知の表面処理剤を使用することができる。
無機充填剤として繊維状充填剤を用いる場合、その形状は特に限定されないが、例えば長さは100μm~5mm、より好ましくは500μm~3mm程度であり、直径は例えば1~50μm、より好ましくは3~30μm程度である。また、板状充填剤又は粉状充填剤を用いる場合、その平均粒子径も特に限定されないが、例えば0.1~100μm、より好ましくは0.1~50μm程度である。これらの充填剤は、1種単独で又は2種以上組み合わせて使用できる。
ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物が無機充填剤を含む場合、機械的特性の向上の観点から、無機充填剤の含有量は、ポリアルキレンテレフタレート樹脂100質量部に対して、5質量部以上であることが好ましく、10質量部以上であることがより好ましく、20質量部以上であることがさらに好ましい。一方、靭性の観点から、無機充填剤の含有量は、ポリアルキレンテレフタレート樹脂100質量部に対して、100質量部以下であることが好ましく、90質量部以下であることがより好ましく、80質量部以下であることがさらに好ましい。ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物が無機充填剤を含む場合、無機充填剤の含有量は、例えば、ポリアルキレンテレフタレート樹脂100質量部に対して5~100質量部であることが好ましく、10~90質量部であることがより好ましく、20~80質量部であることがさらに好ましい。
<ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物の製造方法>
ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物の製造方法は、特に限定されない。ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物は、熱可塑性樹脂組成物の製造方法として知られる種々の方法によって製造することができる。
一実施形態において、ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物の製造方法は、上述の(A)ポリアルキレンテレフタレート樹脂及び上述の(B)エポキシ化合物を溶融混練することを含む。この溶融混練の工程では、少なくとも、(A)ポリアルキレンテレフタレート樹脂、及び(B)エポキシ化合物を溶融混練することができる。溶融混練の工程では、例えば、(A)ポリアルキレンテレフタレート樹脂、及び(B)エポキシ化合物、及び、必要に応じて、無機充填剤等のその他の成分を、溶融混練することができる。これらの成分は、一括または分割して溶融混練してもよいし、(A)ポリアルキレンテレフタレート樹脂と(B)エポキシ化合物を溶融混練後にその他の成分を添加し、製造することができる。
ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物の好適な製造方法としては、例えば、1軸又は2軸押出機等の溶融混練装置を用いて、各成分を溶融混練して押出しペレットとする方法が挙げられる。
<成形品>
本発明の一実施形態は、上述のポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物を用いて得られる成形品に関する。
ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物を用いて成形品を得る方法としては、特に限定はなく、公知の方法を採用することができる。例えば、ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物を押出機に投入して溶融混練して押出してペレット化し、このペレットを、所定の金型を装備した射出成形機に投入し、射出成形することで作製することができる。
本発明の実施形態は下記を含むが、本発明は下記の実施形態に限定されるものではない。
<1> (A)ポリアルキレンテレフタレート樹脂100質量部と、(B)下記式(1)を満たすエポキシ化合物0.10~10質量部とを含む、ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物。
(M×2)+N≦6 式(1)
(式(1)中、Mは、前記(B)エポキシ化合物の1分子中のエポキシ基数を表し、Nは前記(B)エポキシ化合物の1分子中の水酸基数を表す。)
<2> 前記(B)エポキシ化合物が非芳香族系エポキシ化合物である、<1>に記載のポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物。
<3> 前記(B)エポキシ化合物が脂環式エポキシ化合物である、<2>に記載のポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物。
<4> 前記(B)エポキシ化合物が水酸基を含まない、<1>~<3>のいずれか1項に記載のポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物。
<5> 前記(B)エポキシ化合物の1分子中のエポキシ基数が2以上である、<1>~<4>のいずれか1項に記載のポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物。
<6> 無機充填剤をさらに含む、<1>~<5>のいずれか1項に記載のポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物。
<7> <1>~<6>のいずれか1項に記載のポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物の製造方法であって、前記(A)ポリアルキレンテレフタレート樹脂と前記(B)エポキシ化合物とを含む混合物を溶融混練することを含む、方法。
<8> <1>~<6>のいずれか1項に記載のポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物を用いて得られる、成形品。
以下に、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
<ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物の製造>
下記表1~4に、各実施例及び比較例のポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物の組成を示す。下記表1~4に示す成分を、下記表1~4に示す部数(質量部)で混合し、30mmφのスクリュを有する2軸押出機(株式会社日本製鋼所製TEX30)にて、シリンダ温度260℃及びスクリュ回転数130rpmで溶融混練して押し出し、ペレット状のポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物を得た。
表中の各成分の詳細は以下の通りである。
(1)ポリアルキレンテレフタレート樹脂
A-1:ポリプラスチックス株式会社製ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂(固有粘度:0.88dL/g)
A-2:ポリプラスチックス株式会社製ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂(固有粘度:0.69dL/g)
(2)エポキシ化合物
B-1:2,2-ビス(3’,4’-エポキシシクロヘキシル)プロパン(分子量236)
B-2:ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル(数平均分子量約830)
B-3:三菱ケミカル株式会社製「エピコート1001」(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、数平均分子量約900)
B-4:三菱ケミカル株式会社製「エピコート1004」(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、数平均分子量約1650)
B-5:ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル
B-6:フェノールノボラックエポキシ樹脂
(3)ガラス繊維
C:日東紡績株式会社製ガラス繊維「CS 3J-948」
(4)安定剤
D:BASFジャパン株式会社製「Irganox 1010」
E:株式会社ADEKA製「アデカスタブ AO-412S」
F:株式会社ADEKA製「アデカスタブ PEP-36」
G:酢酸カリウム
(5)滑剤
H:理研ビタミン株式会社製「B-74」(ジグリセリン脂肪酸エステル)
表1~4中の各成分の含有量の単位は質量部である。
<評価>
得られたポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物ペレットを用いて以下の評価を行った。
(1)異物評価(スクリュの黒色付着物)
上記で得られた各実施例及び比較例のポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物ペレットを140℃で3時間乾燥させた後、以下の手順で溶融混練、及びスクリュの黒色付着物の目視観察を行った。
手順1:東洋精機社製ラボプラストミルを用いて、シリンダ温度275℃、スクリュ回転数20rpmにて、ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物を10分間押し出す。
手順2:シリンダ温度275℃のままスクリュを停止し、シリンダ内のポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物を120分間滞留させる。
手順3:シリンダ温度275℃、スクリュ回転数20rpmとして、ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物にて10分間パージする。
手順4:シリンダ温度275℃、スクリュ回転数60rpmとして、ポリエチレン樹脂にて5分間パージする。
手順5:シリンダ温度200℃、スクリュ回転数60rpmとして、トーヨーカラー株式会社製パージ材「リオクリン-Z」にて5分間パージする。
手順6:スクリュを引き抜き、綿ネルで軽く拭き、パージ材を除去した後、スクリュの黒色付着物の量を目視観察する。
手順6のスクリュの黒色付着物の目視観察において、スクリュの黒色付着物の量が著しく多いものを「C」、スクリュの黒色付着物の量が少ないものを「B」、スクリュの黒色付着物がほとんど見られないものを「A」とした。結果を表1~4に示す。
(2)耐加水分解性
上記で得られた各実施例及び比較例のポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物ペレットを、140℃で3時間乾燥させた後、シリンダ温度260℃、金型温度80℃の条件での射出成形により、ISO3167に準拠した多目的試験片を作製し、ISO527-1,2に準拠して島津製作所製万能試験機オートグラフを用いて引張強さ(MPa)の初期値を測定した。
上記で得た試験片を、プレッシャークッカーテスト(PCT)装置を用いて、121℃、100%RH下で48時間処理(湿熱処理)した後、上記測定方法と同様に引張強さ(MPa)を測定し、その測定値と初期値とから、初期値に対する湿熱処理後の引張強さの保持率(%)を求めた。結果を表1~4に示す。
Figure 2023083807000001
Figure 2023083807000002
Figure 2023083807000003
Figure 2023083807000004
表1に示されるように、実施例1~8では、異物評価においてスクリュの黒色付着物が少ないか、又はほとんど見られなかった。また、実施例1~8は、耐加水分解性も良好であった。
これに対して、式(1)を満たさない(すなわち、「(M×2)+N」の値が6より大きい)エポキシ化合物を含むポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物が用いられた比較例1~3及び6~8では、いずれも、異物評価において、スクリュの黒色付着物の量が著しく多かった。
エポキシ化合物が含まれないか又はエポキシ化合物の含有量が少ないポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物が用いられた比較例4、5及び9は、いずれも耐加水分解性に劣っていた。

Claims (8)

  1. (A)ポリアルキレンテレフタレート樹脂100質量部と、(B)下記式(1)を満たすエポキシ化合物0.10~10質量部とを含む、ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物。
    (M×2)+N≦6 式(1)
    (式(1)中、Mは、前記(B)エポキシ化合物の1分子中のエポキシ基数を表し、Nは、前記(B)エポキシ化合物の1分子中の水酸基数を表す。)
  2. 前記(B)エポキシ化合物が非芳香族系エポキシ化合物である、請求項1に記載のポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物。
  3. 前記(B)エポキシ化合物が脂環式エポキシ化合物である、請求項2に記載のポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物。
  4. 前記(B)エポキシ化合物が水酸基を含まない、請求項1~3のいずれか1項に記載のポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物。
  5. 前記(B)エポキシ化合物の1分子中のエポキシ基数が2以上である、請求項1~4のいずれか1項に記載のポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物。
  6. 無機充填剤をさらに含む、請求項1~5のいずれか1項に記載のポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物。
  7. 請求項1~6のいずれか1項に記載のポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物の製造方法であって、前記(A)ポリアルキレンテレフタレート樹脂及び前記(B)エポキシ化合物を溶融混練することを含む、方法。
  8. 請求項1~6のいずれか1項に記載のポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物を用いて得られる、成形品。
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