JP3571271B2 - 射出成形用共重合ポリエステル樹脂 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、共重合ポリエステル樹脂に関し、さらに詳しくは射出成形性および耐衝撃性に優れ、着色の少ない透明な射出成形品を得るに最適な共重合ポリエステル樹脂に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと記す）に代表されるポリエステル樹脂は、その優れた機械的性質、化学的性質、透明性などから清涼飲料用ボトルとして広く利用されている。また、優れた透明性に注目して、化粧品容器やビールグラスのような射出成形品にも使用する試みがなされている。
【０００３】
化粧品容器やビールグラスのような肉厚成形品の成形に際し、通常のＰＥＴ樹脂は結晶性が高いため成形品の厚みが増すと、成形時の冷却が不十分となり結晶化による白化が進行し易く、得られる成形品の透明性が低下するという問題点がある。
【０００４】
こうした問題を解決するために、イソフタル酸やナフタレンジカルボン酸、ジエチレングリコールなどの第３成分を共重合することによりＰＥＴ樹脂の結晶性を改善する方法（特開平５−２５５４９１号公報、特開平５−２５５４９２号公報）、結晶性の低い高重合度のＰＥＴ樹脂を用いる方法（特開平９−１１８７４４号公報）、これらを組み合わせた方法（特開平１１−１５８２６０号公報）などが種々検討されてきた。しかしながら、共重合樹脂や高重合度の樹脂の製造に際し、樹脂の熱分解による色調の悪化（黄変）が起こりやすくなるなどの樹脂生産上の問題により十分な成果が得られていないのが現状である。さらに、イソフタル酸を共重合したポリエステルは耐衝撃性が低いために成形品が割れ
やすく、ジエチレングリコールなどのアルキレングリコール成分を共重合したポリエステルはガラス転移温度の低下に伴い耐熱性が劣るという欠点を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、耐衝撃性に優れ、着色の少ない透明性に優れた肉厚の射出成形品を得るに最適な共重合ポリエステル樹脂を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、テレフタル酸を主たるジカルボン酸成分とし、エチレングリコールを主たるジオール成分とするポリエステルであって、全ジオール成分の５〜５０モル％が２−メチル−１，３−プロパンジオールである共重合ポリエステル樹脂であり、共重合ポリエステル樹脂の極限粘度が０．６０〜０．９０ｄｌ／ｇであり、共重合ポリエステル樹脂中のコバルト原子の含有量が１０〜３０ｐｐｍであることを特徴とする射出成形用共重合ポリエステル樹脂によって達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の共重合ポリエステル樹脂は、テレフタル酸またはそのそのエステル形成性誘導体とエチレグリコールまたはそのエステル形成性誘導体、および２−メチル−１，３−プロパンジオールとを公知の方法により重縮合せしめて得られるものである。
【０００８】
共重合ポリエステル樹脂中に含まれる２−メチル−１，３−プロパンジオールの比率は、全ジオール成分に対して５〜５０モル％であり、１２〜３０モル％であることが最も好ましい。２−メチル−１，３−プロパンジオールの比率が５モル％に満たない場合は、得られる射出成形品の耐衝撃性が不十分である。また、２−メチル−１，３−プロパンジオールの比率が５０モル％を超える場合は、ガラス転移温度の低下が大きく耐熱性が劣る。
【０００９】
本発明の共重合ポリエステル樹脂は、反応副生成物としてジエチレングリコールを少量含んでいる。通常含まれるジエチレングリコールの量は、共重合ポリエステル樹脂に対して１．０〜３．０モル％である。
【００１０】
また、本発明の共重合ポリエステル樹脂には、成形性を改善するなどの目的で、多官能化合物を含んでいても良い。このような多官能化合物としてトリメリト酸、ピロメリット酸、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどが挙げられる。樹脂中に含まれる多官能化合物の含有量は、通常０．１〜２．０モル％である。
【００１１】
本発明の共重合ポリエステル樹脂は、テレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体とエチレングリコールまたはその誘導体、および２−メチル−１，３−プロパンジオールとを主成分とし、必要に応じて多官能化合物を特定量加えた原料を、アンチモン、チタン、ゲルマニウム、スズ、亜鉛からなる群から選ばれる少なくとも１種の金属元素含有化合物を触媒として、エステル化反応工程、液相重縮合反応工程、さらに必要に応じて固相重合反応工程により製造される。
【００１２】
本発明においてプレートヘーズとは、ヘーズメーター（日本電色製 ヘーズメーター３００Ａ）を用いて、樹脂を２５０℃にて溶融成形した厚み６ｍｍのプレートをＪＩＳ Ｋ
７１０５に準じて測定した値である。本発明の共重合ポリエステル樹脂のプレートヘーズは１．０％以下、好ましくは０．７％以下、より好ましくは０．５％以下である。
【００１３】
本発明においてプレートカラーｂ値とは、色差計（スガ試験機製 色差計ＳＭ−４，ＳＭ−５）を用いて、樹脂を２５０℃にて溶融成形した厚み７ｍｍのプレートにて測定した
値であり、黄〜青系の色相（＋は黄味，−は青味）を表す。本発明の共重合ポリエステル樹脂のプレートカラーｂ値は＋１．０〜−１．０であり、＋０．５〜−０．５の範囲にあることが着色の少ないことを示していることから好ましい。
【００１４】
本発明の共重合ポリエステル樹脂中に含まれるコバルト原子は１０〜３０ｐｐｍの範囲にある事が必要である。コバルトの量により樹脂の色相を調整することが出来、着色の少ない透明な樹脂が得られる。
【００１５】
具体的なコバルト化合物としては、塩化コバルト、酢酸コバルト、硝酸コバルト、等のグリコール可溶性コバルト化合物があげられる。中でも酢酸コバルトが最適である。コバルト化合物の添加時期としては共重合ポリエステル樹脂製造工程のいかなる時期でもかまわないが、エステル化反応後、液相重縮合工程前に添加することが、共重合ポリエステル樹脂中のコバルト化合物分散性が優れるために好ましい。
【００１６】
本発明の共重合ポリエステル樹脂は、極限粘度が０．６０〜０．９０ｄｌ／ｇの範囲にある必要がある。このような粘度の共重合ポリエステルからは、射出成形性および透明性に優れた成形品が得られる。
【００１７】
本発明の共重合ポリエステル樹脂は、公知の方法によって射出成形される。例えば、共重合ポリエステル樹脂を射出成形機に供給し、樹脂の溶融温度において所定形状の金型に射出成形する。金型内で冷却固化することにより成形品とする。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の共重合ポリエステル樹脂は、射出成形性に優れており、着色が少なく透明な射出成形品を得るに最適な材料として使用できる。
【００１９】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を詳細に説明する。各物性の測定および評価は下記の方法に従った。
【００２０】
（１）極限粘度（ＩＶ）
共重合ポリエステル樹脂をフェノール／テトラクロロエタン＝６０／４０（重量比）の混合液に溶かし、自動粘度測定装置（柴山科学製 ＳＳ−２７０ＬＣ）を用いて２０℃にて測定した。
【００２１】
（２）カラー
共重合ポリエステル樹脂を、色差計（スガ試験機製 色差計ＳＭ−４，ＳＭ−５）にて測定した。Ｌ値は明度（値が大きいほど明るい）、ａ値は赤〜緑系の色相（＋は赤味、−は緑味）、ｂ値は黄〜青系の色相（＋は黄味，−は青味）を表す。色調は、Ｌ値が大きいほど、ａ値は０に近いほど、ｂ値は＋１．０〜−１．０の範囲が良好である。
【００２２】
（３）コバルト含有量
共重合ポリエステル樹脂を粉砕、乾燥後、プレートに成形し、真空中で蛍光Ｘ線分析装置（リガク社製 蛍光Ｘ線分析装置３２７０２）により測定した。
【００２３】
（４）プレートヘーズ
共重合ポリエステル樹脂を２５０℃にて厚さ６ｍｍの平板プレートに溶融成形し、ヘーズメーター（日本電色製 ヘーズメーター３００Ａ）によりＪＩＳ Ｋ ７１０５に準じて測定した。
【００２４】
（5）耐衝撃性
共重合ポリエステル樹脂を２５０℃にて厚さ６．３５ｍｍのアイゾット衝撃試験片に溶融成形し、アイゾット衝撃試験機によりＪＩＳ Ｋ ７１１０に準じて測定した。
【００２５】
実施例１〜２
共重合ポリエステル樹脂の製造工程
ステンレス製オートクレーブに所定量のテレフタル酸とエチレングリコール、２−メチル−１，３−プロパンジオールをグリコール成分が酸成分に対してモル比１．２となるように所定量仕込み、２５０℃、２００ＫＰａの圧力下にてエステル化反応を行った。エステル化反応終了後、所定量の二酸化ゲルマニウム触媒、コバルト化合物を加え、２８５℃、１３３Ｐａの減圧下で重縮合反応を行なった。得られた共重合ポリエステル樹脂の物性を表１に示す。
【００２６】
射出成形
得られた共重合ポリエステル樹脂を水分率１００ｐｐｍ以下となるまで乾燥した後、射出成形機（住友重機製）を用いて、成形温度２５０℃にて厚さ７ｍｍの平板プレートおよび６．３５ｍｍ厚みのアイゾット衝撃試験片を成形した。得られた成形品の物性を表１に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】
比較例1〜４
実施例1において、２−メチル−１，３−プロパンジオールを使用せず他の共重合成分を使用する以外は、実施例１と同様の実験を行った。結果を表２に示す。
【００２９】
【表２】
【００３０】
比較例５〜７
実施例1において、２−メチル−１，３−プロパンジオールの比率または樹脂粘度を変更する以外は、実施例１と同様の実験を行った。結果を表３に示す。
【００３１】
【表３】

Claims (1)

1. テレフタル酸を主たるジカルボン酸成分とし、エチレングリコールを主たるジオール成分とするポリエステルであって、全ジオール成分の５〜５０モル％が２−メチル−１，３−プロパンジオールである共重合ポリエステル樹脂であり、共重合ポリエステル樹脂の極限粘度が０．６０〜０．９０ｄｌ／ｇであり、共重合ポリエステル樹脂中のコバルト原子の含有量が１０〜３０ｐｐｍであることを特徴とする射出成形用共重合ポリエステル樹脂。