JP2849011B2 - ポリエステルエラストマー組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２種類のポリエステル
エラストマーを混合して得られるポリエステルエラスト
マー組成物に関する。更に詳しくは、従来から広く用い
られているポリエーテルエステルエラストマーと、芳香
族ポリエステルをソフト成分とするポリエステル・ポリ
エステルエラストマーとを混合して得られる耐熱性、耐
候性、低温特性等に優れるポリエステルエラストマー組
成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエーテルエステルエラストマーは、
その成形性、耐熱性、耐寒性等を利用して、近年広く使
用されていることはよく知られている。しかし、このエ
ラストマーは、耐熱劣化性等に問題があり、安定剤なし
では、使用に耐えられないものである。勿論安定剤によ
ってこの問題を一応解決しているが、自動車のエンジン
ルーム内等の高温に長時間さらされる環境下では使用し
にくい点があった。

【０００３】一方、芳香族ポリエステルをソフト成分と
して用いるエラストマーを本発明者らは前に提案した。
しかしこのエラストマーは、耐熱性は高いものの耐寒性
が悪く問題がある。

【０００４】

【解決すべき課題】本発明者らは、かかる耐熱劣化性と
耐寒性の両性質を合わせ持つエラストマーが、例えば自
動車の如く、熱い状態と寒い状態の両方に対する耐性を
要求される部品においては必要であることから、これを
解決すべき課題としたものである。

【０００５】

【課題を解決する方法】かかる課題を解決する方法とし
て、２種のエラストマーを混合してみると意外にも両性
能の両立ができることを見いだし、本発明に至ったもの
である。

【０００６】即ち本発明は、ポリオキシテトラメチレン
グリコール（以下ポリテトラメチレングリコールと略記
する）と、テレフタル酸及びテトラメチレングリコール
を主たる成分とするポリエーテルエステルエラストマー
（Ａ）５〜９５重量部並びにイソフタル酸及び／又はフ
タル酸と炭素数５以上のジオールとから主としてなるポ
リエステルをソフト成分とし、テレフタル酸とテトラメ
チレングリコールを主たる成分とするポリエステルをハ
ード成分とするポリエステル・ポリエステルエラストマ
ー（Ｂ）９５〜５重量部を混合してなるポリエステルエ
ラストマー組成物である。

【０００７】本発明を説明すると、ここにテレフタル
酸、テトラメチレングリコール及びポリテトラメチレン
グリコールを主たる成分とするポリエーテルエステルエ
ラストマーとは、テレフタル酸又はそのエステル形成性
誘導体と、テトラメチレングリコール又はそのエステル
形成性誘導体及びポリテトラメチレングリコール又はそ
のエステル形成性誘導体とから得られるブロック共重合
体をいうが、特にポリテトラメチレングリコールが４０
重量％以上、好ましくは５０〜８０重量％を占めるブロ
ック共重合体において本発明の効果が著しく好ましい組
成である。

【０００８】また、テレフタル酸、テトラメチレングリ
コールは、それぞれ単独で使用されるのみならず、他の
第三成分が共重合される場合も当然あり、例えば、イソ
フタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸類等の芳
香族ジカルボン酸類、アジピン酸、セバシン酸などの脂
肪族ジカルボン酸類、シクロヘキサンジカルボン酸など
の脂環族ジカルボン酸類いずれも共重合成分として使用
できる。更にテトラメチレングリコール以外のエチレン
グリコール、ヘキサメチレングリコールなどの脂肪族ジ
オール、シクロヘキサンジメタノールなどの脂環族ジオ
ール、２，２―ビス（４―ヒドロキシフェニル）プロパ
ン、ハイドロキノン等の芳香族ジオールも共重合成分と
して使用され得る。これらの共重合比率は、ジカルボン
酸成分を基準として、３０モル％以下、好ましくは２０
モル％以下である。これより多い共重合割合では、融点
が低く、しかも成形の際粘着性が高くなり好ましくな
い。

【０００９】なお、ポリテトラメチレングリコールとし
ては平均分子量５００〜３０００のものが使用される。
このようなブロック共重合体は、通常のポリエステルの
重合法と同様の方法で製造される。

【００１０】一方、ポリエステル・エステルエラストマ
ーとは、イソフタル酸及び／又はフタル酸と炭素数５以
上のジオールを主たる成分とするポリエステルをソフト
成分とし、テレフタル酸とテトラメチレングリコールと
からなるポリエステルをハード成分とするブロックポリ
エステルをいう。ここに、ソフト成分として用いられる
ポリエステルを構成するイソフタル酸及び／又はフタル
酸とは、イソフタル酸及び／又はフタル酸の他に、脂肪
族ジカルボン酸、上記以外の芳香族ジカルボン酸、脂環
族ジカルボン酸等を共重合してもよく、この共重合割合
は５０モル％未満であり、特に４０モル％未満の共重合
が好ましい。５０モル％以上の共重合率では耐加水分解
性が落ちたり、固くなったりするなど好ましくない性質
となるからである。

【００１１】ここに共重合され得るジカルボン酸成分と
して、炭素数６〜１２の脂肪族ジカルボン酸が挙げられ
るが、特に低温の特性を改良する場合には、好ましい共
重合物であり、５〜４０モル％共重合される場合が多
い。

【００１２】更に共重合成分として、カーボネート成分
も使用可能であり、この場合も低温の特性改良に有効で
あり、また脂肪族ジカルボン酸に比し耐加水分解性が良
好な点で好ましい場合も多い。

【００１３】他方、ジオール成分としては、炭素数５以
上、好ましくは６〜１２の特に脂肪族ジオールが好まし
く、例えば、ヘキサメチレングリコール、デカメチレン
グリコール、３―メチルペンタンジオール、２―メチル
オクタンジオール等が例示される。このジオールも共重
合成分を含有してもよく、上記以外に、エチレングリコ
ール、テトラメチレングリコールなどの脂肪族ジオー
ル、シクロヘキサンジメタノールなどの脂環族ジオー
ル、ジエチレングリコールなどの分子内にエーテル基を
有するジオール、芳香族ジオール等が挙げられる。これ
らも共重合割合としては、５０モル％未満、好ましくは
４０モル％未満である。

【００１４】ハード成分としてはテレフタル酸とテトラ
メチレングリコールとを主たる成分とするポリエステル
が用いられ、これ以外に３０モル％未満の量で他のジカ
ルボン酸、ジオールなどが共重合されてもよい。

【００１５】本発明のブロック共重合体は上記の如きソ
フト及びハード成分よりなるブロック共重合体で、この
ソフト成分とハード成分の比は、８０／２０〜３０／７
０、好ましくは７５／２５〜５０／５０である。

【００１６】かかるブロック共重合体は、例えば、ソフ
ト成分のポリエステルとハード成分のポリエステルを溶
融混合することにより反応させて、ブロック共重合体を
得る方法で製造される。この際、得られるブロック共重
合体の融点はハード成分のポリエステルの融点より２〜
３０℃低い程度のものが好ましい。また、このブロック
共重合体の固有粘度は０．６以上、好ましくは０．８以
上である。

【００１７】本発明においては、かかる２種のブロック
共重合体を溶融混合することによって、本発明の組成物
を得るのであるが、この際、２種のブロック共重合体が
反応しないようにすることが望ましい。このためには、
エステル交換触媒を失活させる化合物を含有させておく
ことが好ましく、例えば、燐酸、亜燐酸、フォスフォン
酸類、フォスフィン酸類又はこれらの誘導体等が使用さ
れる。なお、混合温度は２００〜２６０℃が通常用いら
れる範囲である。

【００１８】本発明の組成物は、かかる２種類のブロッ
ク共重合体の混合物であるが、この混合比は、９５〜５
／５〜９５である。混合比については、使用される用途
により適宜変更され得るが、特に本発明の効果として低
温での柔軟性と高温での劣化防止という点を強調する場
合は、ポリエステルエステルエラストマーの比率を５０
％以上とすることが好ましく、例えばポリエステルエス
テルエラストマー成分を９０〜５０重量％とすることが
好ましい。

【００１９】しかし、ポリエステルエステルエラストマ
ーの比率が少なくても、例えば耐熱性、耐候性などの改
良効果はあり、必ずしも上記組成にこだわるものではな
い。

【００２０】かくして得られる本発明の組成物は、上記
２種のブロック共重合体以外にも、充填剤、安定剤、顔
料その他、一般的に樹脂の改質剤として用いられるもの
を含有させることは何等差し支えなく、また他の樹脂と
の混合物も、目的とする改良項目に影響しない程度なら
ば、添加することも差し支えない。

【００２１】

【発明の効果】本発明を実施することにより、ポリエー
テルエステルエラストマー又はポリエステルエステルエ
ラストマーのそれぞれ単独では得られない低温での耐屈
曲疲労性と、高温での耐熱劣化性との両方の性質を満足
できる組成物が得られる。

【００２２】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳述する。なお
実施例中「部」は「重量部」を示す。

【００２３】

【実施例１】分子量約１５００のポリテトラメチレング
リコール６２部、テレフタル酸ジメチル３４部、テトラ
メチレングリコール２８部を、チタニウムテトラブトキ
サイドを触媒として、常法により、溶融重合することに
より、固有粘度（３５℃、オルトクロルフェノール中測
定以下同様）１．５２のポリエーテルエステルエラスト
マーを得た。このポリマーには重合反応の末期に安定剤
として、チバガイギー社製イルガノックス１０１０を１
部、チヌビン３２７を０．３部添加した（ポリエーテル
エステルエラストマーＡ）。

【００２４】テレフタル酸ジメチル１９４部とテトラメ
チレングリコール１３５部とから、チタニウムテトラブ
トキサイド０．１部を触媒とし、常法によりポリテトラ
メチレンテレフタレート（固有粘度１．０２）を得た。

【００２５】イソフタル酸ジメチル１１６部、テレフタ
ル酸ジメチル１９部、セバシン酸ジメチル６９部、ヘキ
サメチレングリコール１４２部をチタニウムテトラブト
キサイド０．４部と共にエステル交換反応後、２４０℃
で減圧下に重縮合反応させ、固有粘度１．０５のポリマ
ーとした。このポリマーに上記ポリテトラメチレンテレ
フタレート１１０部を添加し、４０分間反応させた後、
フェニルフォスフォン酸０．２部を添加して更に１５分
間攪拌した。このものの固有粘度は１．０１であり、融
点は１９３℃で、明らかにブロック共重合体となってい
ることが分かる（ポリエステルエステルエラストマー
Ｂ）。

【００２６】ポリエーテルエステルエラストマーＡ３０
部とポリエステルエステルエラストマーＢ７０部とを２
４０℃で押出機により溶融混練した。この混合物を２３
０℃で射出成形し、２mm厚さの平板とした。

【００２７】これよりＪＩＳ６３０１に倣って、３号ダ
ンベルを打ち抜き、１５０℃のギア老化試験機で２００
時間処理した後、引張試験を行った結果、破断強度は試
験前に比べ５５％、伸度は５２％保持していた。

【００２８】また、この平板より幅１cmの短冊状試験片
を作り、５mmの間隔をあけて２個の把持具で把持し、片
側の把持具を左右各９０度試験片が折り曲がるようにし
て−４０℃で、屈曲テストを行った。２００回のテスト
でも試験片は破断せず、亀裂も入らなかった。

【００２９】

【比較例１】実施例１で使用したポリエーテルエステル
エラストマーＡのみ、及びポリエステルエステルエラス
トマーＢのみで、実施例１と同様のギア老化試験機によ
る試験と、−４０℃での屈曲試験を行った結果、ポリエ
ーテルエステルエラストマーＡの場合、屈曲試験では破
断も亀裂もなかったが、ギア老化試験では測定前に破断
しており、一方ポリエステルエステルエラストマーの場
合は、ギア老化試験では破断強度及び破断伸度の保持率
は、夫々６５％及び８０％であったが、−３０℃の屈曲
試験でも２５回で破断した。

【００３０】

【実施例２】実施例１のポリエステルエステルエラスト
マーにおいて、ヘキサメチレングリコールの代わりに２
―メチルオクタメチレングリコールを用い、ジカルボン
酸成分としてイソフタル酸ジメチルのみを用いて重合し
たポリマーに、テレフタル酸ジメチルとテトラメチレン
グリコールとのポリマーを重量比が７５／２５となるよ
うに溶融混合して、融点１８５℃、固有粘度０．９７の
ブロックポリマーを得た。

【００３１】このポリマーと実施例１のポリエーテルエ
ステルエラストマーとを重量比で５０／５０の割合でチ
ップ状態で混合して、実施例１と同様に射出成形し、ギ
ア老化試験と−４０℃の屈曲試験を行った。ギア老化試
験の結果は、強度保持率３９％及び伸度保持率５４％で
あり、−４０℃の屈曲試験では２００回では亀裂も入ら
なかった。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリテトラメチレングリコール成分と、
   テレフタル酸及びテトラメチレングリコールを主たる成
   分とするポリエーテルエステルエラストマー（Ａ）５〜
   ９５重量部並びにイソフタル酸及び／又はフタル酸と炭
   素数５以上のジオールを主たるソフト成分とするポリエ
   ステルと、テレフタル酸とテトラメチレングリコールを
   主たるハード成分とするポリエステルとからなるポリエ
   ステルエステルエラストマー（Ｂ）９５〜５重量部を混
   合してなるポリエステルエラストマー組成物。