JP3159140B2 - ポリエステル樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性、機械特性
に優れたポリエステル樹脂組成物および成形物品に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】１，４−シクロヘキサンジメタノール誘
導体共重合ポリエステルは非晶性のポリマーであり、透
明性、耐薬品性、耐衝撃性が良く、成形用として医療、
光学、スポーツ・レジャー用途等に、また押出シートと
して、食品包装や建材等に広く用いられている。しかし
ながら、１，４−シクロヘキサンジメタノール誘導体共
重合ポリエステルはガラス転移温度が約８０℃と低いた
め、高耐熱が要求されるような用途には用いることがで
きなかった。１，４−シクロヘキサンジメタノール誘導
体共重合ポリエステルの耐熱性を向上させる方法の１つ
として、高ガラス転移温度を有するポリマーをブレンド
する方法は従来から考えられてきた方法の一つである。

【０００３】特開昭５３−９４５３６号公報、特開昭５
３−９４５３８号公報には、ポリカーボネートと、テレ
フタル酸単位およびイソフタル酸単位を主とするジカル
ボン酸単位と１，４−シクロヘキサンジメタノール単
位）を主とするグリコール単位からなるポリエステルと
のブレンド物が示されている。このブレンド物は広い範
囲にわたって相溶系をなし、ポリカーボネートや、テレ
フタル酸単位およびイソフタル酸単位を主とするジカル
ボン酸単位と１，４−シクロヘキサンジメタノール単
位）を主とするグリコール単位からなるポリエステルの
特徴である透明性を保持している。しかしながら、耐熱
性はポリカーボネートと、テレフタル酸単位およびイソ
フタル酸単位を主とするジカルボン酸単位と１，４−シ
クロヘキサンジメタノール単位）を主とするグリコール
単位からなるポリエステルの中間的な性質しか示さなか
った。

【０００４】また、特開昭５９−１２０６４８号公報に
は、ポリカーボネートと１，４−シクロヘキサンジメタ
ノール誘導体共重合ポリエステルとのブレンド物が示さ
れている。このブレンド物は、用いる１，４−シクロヘ
キサンジメタノール誘導体共重合ポリエステル中のグリ
コール成分中１，４−シクロヘキサンジメタノールとエ
チレングリコールのどちらが多く含まれているかによ
り、実質的に透明（１，４−シクロヘキサンジメタノー
ルの割合が多い場合）または半透明ないし不透明（エチ
レングリコールの割合が多い場合）なブレンドを形成す
る。しかしながら、実質的に透明なブレンド物では、耐
熱性はポリカーボネートと１，４−シクロヘキサンジメ
タノール誘導体共重合ポリエステルとの中間的な性質し
か示さず、また、半透明ないし不透明なブレンド物で
は、ポリカーボネートと１，４−シクロヘキサンジメタ
ノール誘導体共重合ポリエステルの相溶性の悪さから、
耐熱性は低い値しか示さなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、１，４−シ
クロヘキサンジメタノール誘導体共重合ポリエステルの
耐熱性をポリカーボネートをブレンドすることによって
向上させるにあたり、ポリカーボネート／１，４−シク
ロヘキサンジメタノール誘導体共重合ポリエステル２成
分相溶系、ポリカーボネート／１，４−シクロヘキサン
ジメタノール誘導体共重合ポリエステル２成分非相溶系
いずれのブレンド物よりも高耐熱性を有し、かつ機械物
性も良好なポリエステル樹脂組成物を提供することをそ
の課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは耐熱性、機
械特性に優れたポリエステル樹脂組成物を提供すべく鋭
意検討した結果、本発明を完成させるにいたった。

【０００７】すなわち本発明は （１）（Ａ）テレフタル酸単位を主とするジカルボン酸
単位とエチレングリコール単位（Ｉ）および１，４−シ
クロヘキサンジメタノール単位（II）を主とするグリコ
ール単位からなるポリエステルであって、かつエチレン
グリコール単位（Ｉ）と１，４−シクロヘキサンジメタ
ノール単位（II）のモル比（Ｉ）／（II）が９０／１０
〜６０／４０であるポリエステル、 （Ｂ）テレフタル酸単位を主とするジカルボン酸単位と
エチレングリコール単位（Ｉ）および１，４−シクロヘ
キサンジメタノール単位（II）を主とするグリコール単
位からなるポリエステルであって、かつエチレングリコ
ール単位（Ｉ）と１，４−シクロヘキサンジメタノール
単位（II）のモル比（Ｉ）／（II）が１より小さいポリ
エステル、および （Ｃ）芳香族ポリカーボネートを含有せしめてなるポリ
エステル樹脂組成物、（２）（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計１００重量部に対
して、（Ｃ）成分が１０〜９００重量部である上記
（１）記載のポリエステル樹脂組成物、 （３）（Ａ）成分と（Ｂ）成分の重量比（Ａ）／（Ｂ）
が、９０／１０〜３０／７０である上記（１）または
（２）記載のポリエステル樹脂組成物、 （４）（Ａ）成分および（Ｂ）成分を主とする相が連続
相となる分散構造をとることを特徴とする上記（１）記
載のポリエステル樹脂組成物、 （５）（Ｂ）成分および（Ｃ）成分を主とする相が連続
相となる分散構造をとることを特徴とする上記（１）記
載のポリエステル樹脂組成物、 （６）上記（１）〜（５）のいずれか記載のポリエステ
ル樹脂組成物からなる成形物品、

【０００８】（７）カード状であることを特徴とする上
記（６）記載の成形物品、 （８）上記（１）〜（５）のいずれか記載のポリエステ
ル樹脂組成物からなるシート、および （９）上記８記載のシートからなるカードである。

【０００９】本発明において（Ａ）成分は、テレフタル
酸単位を主とするジカルボン酸単位とエチレングリコー
ル単位（Ｉ）および１，４−シクロヘキサンジメタノー
ル単位（II）を主とするグリコール単位からなるポリエ
ステルであって、かつエチレングリコール単位（Ｉ）と
１，４−シクロヘキサンジメタノール単位（II）のモル
比（Ｉ）／（II）が９０／１０〜６０／４０であるポリ
エステルである。

【００１０】（Ａ）成分として用いられる１，４−シク
ロヘキサンジメタノール誘導体共重合ポリエステルの好
ましいものは、グリコール成分中、エチレングリコール
単位（Ｉ）と１，４−シクロヘキサンジメタノール単位
（II）のモル比（Ｉ）／（II）が７５／２５〜６５／３
５で、かつ酸成分がテレフタル酸からなるものである。

【００１１】また本発明において（Ｂ）成分は、テレフ
タル酸単位を主とするジカルボン酸単位とエチレングリ
コール単位（Ｉ）および１，４−シクロヘキサンジメタ
ノール単位（II）を主とするグリコール単位からなるポ
リエステルであって、かつエチレングリコール単位
（Ｉ）と１，４−シクロヘキサンジメタノール単位（I
I）のモル比（Ｉ）／（II）が１より小さいポリエステ
ルである。

【００１２】（Ｂ）成分として用いられる１，４−シク
ロヘキサンジメタノール誘導体共重合ポリエステルの好
ましいものは、グリコール成分中、エチレングリコール
単位（Ｉ）と１，４−シクロヘキサンジメタノール単位
（II）のモル比（Ｉ）／（II）が２／３以下であるポリ
エステルであり、酸成分として、テレフタル酸単位以外
にイソフタル酸単位を含むものも好ましく使用できる。
より好ましくは、エチレングリコール単位（Ｉ）と１，
４−シクロヘキサンジメタノール単位（II）のモル比
（Ｉ）／（II）が３０／７０〜４０／６０で、かつ酸成
分がテレフタル酸単位からなるものである。

【００１３】本発明において（Ａ）成分および（Ｂ）成
分として用いられる１，４−シクロヘキサンジメタノー
ル誘導体共重合ポリエステルの製造方法は特に限定され
るものではないが、例えば、有機チタン化合物などの触
媒の存在下もしくは非存在下において、テレフタル酸ま
たはその低級アルキルエステルと１，４−シクロヘキサ
ンジメタノールおよびエチレングリコールを重縮合して
得る方法が挙げられる。重合条件としては、例えば米国
特許第２，９０１，４６６号に記載された条件などが適
用され得る。

【００１４】本発明において（Ａ）成分および（Ｂ）成
分として用いられる１，４−シクロヘキサンジメタノー
ル誘導体共重合ポリエステルには、本発明の効果を損な
わない範囲、通常２０モル％以下、好ましくは１０モル
％以下の範囲で、酸成分として、イソフタル酸、オルト
フタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、２，７−
ナフタレンジカルボン酸、１，５−ナフタレンジカルボ
ン酸、メチルテレフタル酸、４，４’−ビフェニルジカ
ルボン酸、２，２’−ビフェニルジカルボン酸、１，
２’−ビス（４−カルボキシフェノキシ）−エタン、コ
ハク酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバ
シン酸、ドデカンジオン酸、オクタデカンジカルボン
酸、ダイマー酸、および１，４−シクロヘキサンジカル
ボン酸などの他のジカルボン酸、また、グリコール成分
として、プロピレングリコール、１，５−ペンタンジオ
ール、１，６−ヘキサンジオール、１，８−オクタンジ
オール、１，１０−デカンジオール、１，３−シクロヘ
キサンジメタノール、１，２−シクロヘキサンジメタノ
ール、および２，２−ビス（２’−ヒドロキシエトキシ
フェニル）プロパンなどの他のグリコールを共重合した
ものも用いることができる。

【００１５】本発明において（Ｃ）成分として用いられ
るポリカーボネートは、２，２’−ビス（４−ヒドロキ
シフェニル）プロパン（ビスフェノールＡ）、４，４’
−ジヒドロキシジフェニルアルカン、４，４’−ジヒド
ロキシジフェニルスルホン、４，４’−ジヒドロキシジ
フェニルエーテルから選ばれた一種以上を主原料とする
ものが好ましく挙げられ、なかでもビスフェノールＡを
主原料として製造されるものが好ましい。具体的には、
上記ビスフェノールＡをジヒドロキシ成分として用い、
エステル交換法あるいはホスゲン法により得られたポリ
カーボネートが好ましい。さらに、ビスフェノールＡの
一部、好ましくは１０モル％以下を４，４’−ジヒドロ
キシジフェニルアルカンあるいは４，４’−ジヒドロキ
シジフェニルスルホン、４，４’−ジヒドロキシジフェ
ニルエーテルなどで置換したものも好ましい。

【００１６】さらに本発明においては、（Ａ）、
（Ｂ）、および（Ｃ）成分からなるポリエステル樹脂組
成物は、（Ａ）成分および（Ｂ）成分を主とする相が連
続相となる分散構造をとる場合や、（Ｂ）成分および
（Ｃ）成分を主とする相が連続相となる分散構造をとる
場合に特に耐熱性が向上する。かかる分散構造として
は、（Ａ）成分および（Ｂ）成分を主とする連続相中
に、（Ｂ）成分および（Ｃ）成分を主とする相が分散相
として存在する場合や、（Ａ）成分および（Ｂ）成分を
主とする相、（Ｂ）成分および（Ｃ）成分を主とする相
いずれもが連続相を形成する場合、（Ｂ）成分および
（Ｃ）成分を主とする連続相中に、（Ａ）成分および
（Ｂ）成分を主とする相が分散相として存在する場合等
が挙げられる。ここで分散構造とは単一相ではない何ら
かの多相構造を形成する場合をいう。

【００１７】本発明におけるポリエステル樹脂組成物の
各成分の配合量としては、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合
計１００重量部に対して、（Ｃ）成分は１０〜９００重
量部が好ましく、特に２０〜５００重量部であることが
好ましい。

【００１８】特に、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計１０
０重量部に対して、（Ｃ）成分が１０〜１００重量部で
あると（Ａ）成分および（Ｂ）成分を主とする相が連続
相となる分散構造をとりやすく、易加工性の点から好ま
しい。また、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計１００重量
部に対して、（Ｃ）成分が１００重量部超９００重量部
以下であると（Ｂ）成分および（Ｃ）成分を主とする相
が連続相となる分散構造をとりやすく、耐熱性の点から
好ましい。

【００１９】本発明におけるポリエステル樹脂組成物の
（Ａ）成分と（Ｂ）成分の好ましい重量比（Ａ）／
（Ｂ）は、９０／１０〜３０／７０であり、さらに好ま
しくは８０／２０〜５０／５０である。

【００２０】なお、本発明の組成物に対して、本発明の
目的を損なわない範囲でさらに他の各種の添加剤を含有
せしめることもできる。これら他の添加剤としては、例
えば、ガラス繊維、炭素繊維、アスベスト繊維、岩綿、
炭酸カルシウム、ケイ砂、ベントナイト、カオリン、タ
ルク、クレー、ワラステナイト、硫酸バリウム、ガラス
ビーズ、マイカ、酸化チタンなどの強化材、充填材、あ
るいは酸化防止剤（リン系、硫黄系など）、紫外線吸収
剤、熱安定剤（ヒンダードフェノール系など）、滑剤、
離型剤、帯電防止剤、ブロッキング防止剤、染料および
顔料を含む着色剤、難燃剤（ハロゲン系、リン系な
ど）、難燃助剤（三酸化アンチモンに代表されるアンチ
モン化合物、酸化ジルコニウム、酸化モリブデンな
ど）、発泡剤、架橋剤（例えば、多価のエポキシ化合
物、イソシアネート化合物、酸無水物など）などが挙げ
られる。また他の合成樹脂（例えば、ポリアミド樹脂、
ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、
エチレン／酢酸ビニル共重合体、フェノキシ樹脂、エポ
キシ樹脂、シリコーン樹脂、など）を含有せしめること
もできる。

【００２１】本発明のポリエステル樹脂組成物および成
形物品の製造方法は周知の方法で行うことができる。そ
の具体的な製造方法としては、単軸あるいは二軸押出機
を用いて均一に溶融混練し、ペレタイズした後、通常公
知の射出成形で成形物品に加工する方法や、押出成形し
た後、二次加工する方法あるいはプレス成形等が用いら
れる。

【００２２】シートに加工する場合、Ｔダイ法やインフ
レーション法等の公知の方法が用いられる。また、本発
明のポリエステル樹脂組成物からなるシートは、単層か
らなっても同種あるいは異種の２枚以上のシートを積層
してなるものでもいずれでもよい。２枚以上のシートか
らなる場合の積層方法には特に限定はなく、共押出法や
加熱積層法等、任意の周知の方法が用いられる。その場
合、そのうちの少なくとも１層が本発明の熱可塑性樹脂
組成物で形成されていればよい。

【００２３】シートの厚みとしては、単層の場合、５０
〜５０００μｍ、好ましくは１００〜１０００μｍの厚
みが好んで用いられる。２枚以上のシートを積層してな
る場合、全体で１５０μｍ〜５０００μｍ、好ましくは
全体で３００μｍ〜１０００μｍの厚みが好んで用いら
れる。

【００２４】本発明の熱可塑性樹脂組成物からなるカー
ドの製造方法としては、熱可塑性樹脂組成物を溶融混練
後ペレタイズし、通常公知の射出成形あるいはプレス成
形でカードに加工する方法や、上記シートを特定の大き
さに切断しカードに加工する方法が挙げられる。また、
上記シートにプレス成形等の二次加工を施し、カード形
状に加工しても良い。なかで射出成形による方法あるい
はシートを特定の大きさに切断する方法などが好まし
く、特に後者の方法が好ましい。

【００２５】本発明におけるカードの大きさとしては、
長辺が１０ｍｍ〜３００ｍｍ、短辺が１０ｍｍ〜２００
ｍｍの広がりを持つ長方形形状で、厚みが５０〜５００
０μｍのものが好ましく、特に長辺が５０ｍｍ〜１００
ｍｍ、短辺が２５ｍｍ〜８０ｍｍの広がりを持つ長方形
形状で、厚みが４００〜２０００μｍのものが好まし
い。なかでも長辺が約８５ｍｍ、短辺が約５４ｍｍの長
方形形状で、厚みが６００〜９００μｍのものがより好
ましい。

【００２６】本発明のポリエステル樹脂組成物からなる
カードが磁気カードやＩＣカード等のＪＩＳ Ｘ６３０
１準拠のカードに用いられる場合、必要に応じて本発明
の熱可塑性樹脂組成物の合計１００重量部に対し、酸化
チタン２〜２５重量部を加え不透明にして使用される。

【００２７】本発明のポリエステル樹脂組成物は、特に
シートに加工した場合の耐熱性に優れているので、シー
ト用途に好適であり、かかるシートは加工してカードと
して実用的に用いることができる。かかるカードとして
は、一般に情報を記録し得るカード、例えば磁気的、電
気的あるいは光学的に読みおよび／または書き可能なカ
ードが挙げられ、具体的には、磁気カードやＩＣカード
などに好適に用いることができる。また、用途的な観点
からはプリペイドカード、クレジットカード、バンキン
グカード、各種証明用カード、運転免許証用カード等に
好適に用いることができる。特に本発明のカードは、高
温になるような場所、例えば真夏の自動車中に放置して
も変形がほとんどないので、極めて実用的である。

【００２８】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明の効果をさらに
説明する。

【００２９】実施例１〜３、比較例１〜３ テレフタル酸単位とエチレングリコール単位および１，
４−シクロヘキサンジメタノール単位からなるポリエス
テルであって、かつエチレングリコール単位（Ｉ）と
１，４−シクロヘキサンジメタノール単位（II）のモル
比（Ｉ）／（II）が、７０／３０であるポリエステル
（イーストマンケミカル社“イースター”ＧＮ０７１）
（（Ａ）成分）、テレフタル酸単位とエチレングリコー
ル単位および１，４−シクロヘキサンジメタノール単位
からなるポリエステルであって、かつエチレングリコー
ル単位（Ｉ）と１，４−シクロヘキサンジメタノール単
位（II）のモル比（Ｉ）／（II）が、３５／６５である
ポリエステル（イーストマンケミカル社“イースター”
ＤＮ００３）（（Ｂ）成分）、および芳香族ポリカーボ
ネート（三菱瓦斯化学（株）“ユーピロン”Ｓ３００
０）（（Ｃ）成分）を表１に記載の組成比でＶブレンダ
ーを用いてドライブレンドした後、２７０℃に設定した
２軸スクリュー押出機を使用して溶融混練、ペレタイズ
し樹脂組成物を得た。また、組成物を加工温度２３０
℃、圧力１ＭＰａでプレス成形し、１００ｍｍ×１００
ｍｍ×０．９ｍｍのシートを成形した。

【００３０】上記シートを、８５ｍｍ×５４ｍｍに切り
出し、ヒートサグ試験で耐熱性を評価した。具体的に
は、温度１００℃の熱風オーブン中で片端２０ｍｍ×５
４ｍｍを水平支持し、６０分経過後の試験片先端の垂れ
下がった距離（垂直距離）を測定した。

【００３１】また、上記シートを四酸化ルテニウムで染
色し、透過型電子顕微鏡でその薄片試料の分散形態を観
測した。

【００３２】

【表１】

【００３３】実施例４〜５、比較例４〜６ 表２に記載の組成比で、実施例１〜３、比較例１〜３と
同様に溶融混練、ペレタイズ後プレス成形し、温度１０
５℃の熱風オーブン中でヒートサグ試験を行った。

【００３４】

【表２】

【００３５】実施例６〜７、比較例７〜９ 表３に記載の組成比で、実施例１〜３、比較例１〜３と
同様に溶融混練、ペレタイズ後プレス成形し、温度１１
５℃の熱風オーブン中でヒートサグ試験を行った。

【００３６】

【表３】

【００３７】実施例８〜９、比較例１０〜１２ 表４に記載の組成比で、実施例１〜３、比較例１〜３と
同様に溶融混練、ペレタイズ後プレス成形し、温度１３
５℃の熱風オーブン中でヒートサグ試験を行った。

【００３８】

【表４】

【００３９】実施例１０〜１２、比較例１３〜１５ 実施例１〜３、比較例１〜３と同様に溶融混練、ペレタ
イズし樹脂組成物を得た。また、組成物を射出成形機に
供し、加工温度２６０℃、金型温度４０℃で、厚さ２ｍ
ｍ、幅２５ｍｍ、長さ１５０ｍｍの短冊状の試験片を成
形した。

【００４０】上記試験片を用いて、ヒートサグ試験で耐
熱性を評価した。具体的には、温度１００℃の熱風オー
ブン中で片端２５ｍｍ×２０ｍｍを水平支持し、６０分
経過後の試験片先端の垂れ下がった距離を測定した。

【００４１】

【表５】

【００４２】

【発明の効果】本発明のポリエステル樹脂組成物は、実
施例でも明らかなように耐熱性が良好であり、特にシー
トに加工した場合の耐熱性に優れているので、、カード
等のシート用途に好適である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08L 67/00 - 67/02

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）テレフタル酸単位を主とするジカル
   ボン酸単位とエチレングリコール単位（Ｉ）および１，
   ４−シクロヘキサンジメタノール単位（II）を主とする
   グリコール単位からなるポリエステルであって、かつエ
   チレングリコール単位（Ｉ）と１，４−シクロヘキサン
   ジメタノール単位（II）のモル比（Ｉ）／（II）が９０
   ／１０〜６０／４０であるポリエステル、（Ｂ）テレフ
   タル酸単位を主とするジカルボン酸単位とエチレングリ
   コール単位（Ｉ）および１，４−シクロヘキサンジメタ
   ノール単位（II）を主とするグリコール単位からなるポ
   リエステルであって、かつエチレングリコール単位
   （Ｉ）と１，４−シクロヘキサンジメタノール単位（I
   I）のモル比（Ｉ）／（II）が１より小さいポリエステ
   ル、および（Ｃ）芳香族ポリカーボネートを含有せしめ
   てなるポリエステル樹脂組成物。
2. 【請求項２】（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計１００重量
   部に対して、（Ｃ）成分が１０〜９００重量部である請
   求項１記載のポリエステル樹脂組成物。
3. 【請求項３】（Ａ）成分と（Ｂ）成分の重量比（Ａ）／
   （Ｂ）が、９０／１０〜３０／７０である請求項１また
   は２記載のポリエステル樹脂組成物 。
4. 【請求項４】（Ａ）成分および（Ｂ）成分を主とする相
   が連続相となる分散構造をとることを特徴とする請求項
   １記載のポリエステル樹脂組成物。
5. 【請求項５】（Ｂ）成分および（Ｃ）成分を主とする相
   が連続相となる分散構造をとることを特徴とする請求項
   １記載のポリエステル樹脂組成物。
6. 【請求項６】請求項１〜５のいずれか記載のポリエステ
   ル樹脂組成物からなる成形物品。
7. 【請求項７】カード状であることを特徴とする請求項６
   記載の成形物品。
8. 【請求項８】請求項１〜５のいずれか記載のポリエステ
   ル樹脂組成物からなるシート。
9. 【請求項９】請求項８記載のシートからなるカード。