JP3597953B2 - エラストマー組成物 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特定のポリエステルブロック共重合体とポリ(オキシアルキレン)グリコール共重合ポリブチレンテレフタレートとからなる組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
本発明の特定ポリエステルブロック共重合体は、耐薬品性、制振制などに優れた柔軟なポリエステルとして本発明者らが前に提案した物である。
しかし、このポリエステルはポリ(オキシアルキレン)グリコールを用いたポリエステルエラストマーに比べると耐寒性がやや不十分である欠点があり、この改良が望まれる。
また、一般的にポリエステルエラストマーに於いては、硬度の違うエラストマーを得るにはポリ(オキシアルキレン)グリコールの共重合量を変えて重合する必要があり、色々な硬さのポリマーを在庫しておく必要があるなどの問題があった。
【0003】
【発明の解決するべき課題】
本発明の課題は、耐薬品性や制振制のある特定のポリエステルブロック共重合体の耐寒性を改良すると共に、硬度の変化を単なるペレットのブレンドで成し得るポリマー組成物を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の如き耐薬品性の良い制振制のあるポリエステルブロック共重合体の改良について検討を重ねた結果、本発明のポリエステルブロック共重合体と特定のポリ(オキシアルキレン)グリコールとの組成物は上記の改良が可能であることを見いだし、本発明に至った物である。
【0005】
即ち本発明は、
テレフタル酸及びテトラメチレングリコールがジカルボン酸成分当たり60モル%以上のポリブチレンテレフタレートを主たる成分とするハードセグメント20〜70重量%と、芳香族ジカルボン酸とHO(CH2CH2O)iH (i=2〜5)で表わされる長鎖ジオールがジカルボン酸成分当たり60モル%以上であるポリエステルからなるソフトセグメント80〜30重量%とのポリエステルブロック共重合体で融点(T)が下記の範囲にあるポリエステルブロック共重合体(A)100重量部とポリ(オキシアルキレン)グリコールを10〜50重量%共重合したポリブチレンテレフタレート(B)10〜900重量部からなる樹脂組成物である。ここに
0−5>T>T0−60
T>T’+10
(T0:ハードセグメントを構成する成分からなるポリマーの融点( 0
T’:ハードセグメント、ソフトセグメントを構成する全成分からなるランダム共重合ポリマーの融点(T’℃))である。
【0006】
本発明に用いるポリエステルブロック共重合体(A)は、そのハードセグメントはポリブチレンテレフタレートを主たる構成成分とするが、他にテレフタル酸以外のベンゼン環又はナフタレン環を含む芳香族ジカルボン酸、炭素数4〜12の脂肪族ジカルボン酸、テトラメチレングリコール以外の炭素数2〜12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等のジオールが共重合されていてもよく、この共重合割合は、全ジカルボン酸成分当たり40モル%未満好ましくは30モル%未満である。この共重合割合は、少ないほど融点も高く好ましいが、柔軟性を増すために共重合することも行われる。しかし共重合割合が多くなると結晶化しにくくなり、成形性などが悪くなるため、あまり多くても好ましくないのである。この共重合割合は、本発明のブロック共重合体では特定しにくいが、結晶の融点が、150℃以上好ましくは160℃以上の場合に適用できると考えてよい。
【0007】
一方、ソフトセグメントとしては、テレフタル酸とHO(CHCHO)H(i=2〜5)で表わされる長鎖ジオールを主たる構成成分とするポリエステルを用いるが、テレフタル酸以外にテレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸、脂肪族又は脂環族ジカルボン酸や、ジオールを共重合したものであってもよいが、この共重合割合はテレフタル酸とHO(CHCHO)H(i=2〜5)で表わされる長鎖ジオール各残基の重量が、全ポリマー重量の60%以上好ましくは70%以上であることが好ましい。
【0008】
ここで使用されうる共重合可能な芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸や脂環族ジカルボン酸としては、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、炭素数4〜12の直鎖状のジカルボン酸、特に炭素数8〜12の直鎖状ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等があげられ、共重合可能なジオールとしては、炭素数2〜12の脂肪族ジオール等が例示される。また、ポリ(オキシテトラメチレン)グリコールのようなポリ(オキシアルキレン)グリコールも共重合可能であるが、このポリ(オキシアルキレン)グリコールとしては、分子量1200以下、好ましくは1000以下の比較的低分子量のものが好ましく用いられる。
【0009】
本発明のポリエステルブロック共重合体に於いて、ハードセグメントとソフトセグメントの量比は、重量比で20〜70対80〜30、好ましくは25〜40対75〜60である。これらの量比は、得られるポリエステルブロック共重合体が、ハードセグメントがこれより多い場合、硬くなって使用しにくいなどの問題が出るので好ましくなく、ソフトセグメントが多い場合は、結晶性が少なくなり、成形が困難になるためである。
【0010】
又、かかるポリエステルブロック共重合体のソフトセグメント、ハードセグメントのセグメント長は、分子量として表現して、およそ500〜7000、好ましくは、800〜5000である。このセグメント長は直接測定するのは困難であるが、例えば、ソフト、ハードそれぞれを構成するポリエステルの組成と、ハードセグメントを構成する成分からなるポリエステルの融点及び得られたポリエステルブロック共重合体の融点とから、フローリーの式を用いて推定することが出来る。
【0011】
かかるポリエステルブロック共重合体の製造法は、ソフトセグメント及びハードセグメントを構成するポリマーをそれぞれ製造し、これらのポリマーを溶融混合して融点がハードセグメントを構成するポリエステルよりも低くなるようにする方法があげられる。この融点は、混合温度と時間によって変化するので、目的の融点を示す状態になった時点で、リンオキシ酸等の触媒失活剤を添加して触媒を失活させたものが好ましい。この融点(T℃)は、ハードセグメントを構成する成分からなるポリマーの融点をT℃とするとき、式T−5>T>T−60の関係式で示される範囲に入れることが必要である。好ましくは T−10>T>T−40である。又、Tはソフト、ハード両セグメントの全ての構成成分からなるランダム共重合体の融点(T’)+10℃より高い温度、好ましくは15℃以上高い温度が好ましい。ここに融点は、示差走査熱量計(DSC)を用い、通常の放冷したポリマーを20℃/分の昇温速度で測定した時の吸熱ピークの頂点の温度で測定した値である。
【0012】
本発明のポリエステルブロック共重合体は、35℃オルトクロルフェノール中で測定した固有粘度が0.6以上、好ましくは0.8〜1.5のものが適用できる。これより固有粘度が低い場合は、強度が低くなるため好ましくないからである。
【0013】
一方、本発明に使用されるポリ(オキシアルキレン)グリコール共重合ポブチレンテレフタレート(B)とは、テレフタル酸とテトラメチレングリコール及びポリ(オキシアルキレン)グリコールとを主たる構成成分とするポリエステルであるが、30モル%までの他のジカルボン酸やグリコールを共重合成分として含有することが出来る。共重合成分は好ましくは10モル%以下である。この共重合出来るジカルボン酸としては、前記ソフトセグメントの共重合出来るジカルボン酸として示したのと同様のものが使用でき、一方、グリコールとしても、前記と同様の中からテトラメチレングリコールを除いたものが使用される。
【0014】
また、ポリ(オキシアルキレン)グリコール(B)としては、炭素と酸素の比(C/O)が2〜4.3のものが一般的に使用され、ポリテトラメチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等が一般的である。特にポリテトラメチレングリコールがよく使用され、この平均分子量は600〜2000、好ましくは650〜1200である。平均分子量が大きい物は、本発明のポリエステルブロック共重合体との相溶性が不足する場合が多いため好ましくない。又、分子量が小さいと融点が低下し好ましくない。
【0015】
かかるポリ(オキシアルキレン)グリコールは10〜50重量%共重合される。
このようなポリ(オキシアルキレン)グリコール共重合ポリブチレンテレフタレート(B)は、その固有粘度(測定法はポリエステルブロック共重合体と同様)が0.5以上、好ましくは0.6〜1.5が使用される。
【0016】
本発明の組成物は、かかるポリエステルブロック共重合体(A)100重量部とポリ(オキシアルキレン)グリコール共重合ポリブチレンテレフタレート(B)10〜900重量部との混合物である。この重量比は必要とする製品の硬さにより決められる。これより多くても少なくても、混合する意味が少なくなるので好ましくない。
【0017】
この混合物の製造方法は、いかなる方法でも良いが通常は押し出し機、成型機などで溶融混合する方法が用いられる。たとえば、押し出し成型で製品を作りたい場合は各ポリマーのペレットを混合し、押し出し機に供給する方法が一般的に用いられる。射出成型でも同じであるが、例えば非常に小さい物とか精密な部分のある場合、成型機だけでは混練が不十分となるときがあり、前もって、溶融混練機で混練して使用することが好ましい場合もある。本発明はかかる方法にこだわる物ではない。
【0018】
本発明に用いるポリエステルブロック共重合体組成物は、ポリエステルブロック共重合体組成物以外に他のポリマー、安定剤、顔料、染料、難撚剤、核剤、滑剤その他添加物を含有していてもよい。これらの添加物やポリマーの量は、本発明の組成物100重量部に対し、0.01〜10重量部である。
【0019】
【実施例】
実施例により本発明を詳述する。なお、実施例中「部」とは「重量部」を示す。
【0020】
[参考例1]
テレフタル酸ジメチル194部、トリエチレングリコール160部をジブチル錫ジアセテート触媒でエステル交換反応後、減圧下に重縮合して、固有粘度0.76の水飴状のポリエステル(ア)を得た。このポリエステルに、別途同様に重縮合して得た固有粘度0.98のポリブチレンテレフタレート(イ)のチップを乾燥して、107部添加し、250℃で更に75分反応させたのち、フェニルフォスフォン酸を0.1部添加して、反応を停止させた。このポリエステルブロック共重合体を取り出しチップ化して原料とした。このチップの融点は176℃(ランダム共重合では融点<100℃)で、固有粘度は0.83であった。
【0021】
[参考例2]
テレフタル酸ジメチル180部、セバシン酸ジメチル20部、テトラエチレングリコール140部及びジエチレングリコール30部をジブチル錫ジアセテート触媒でエステル交換反応後、減圧下に重縮合して、固有粘度1.06のポリエステルを得た。このポリエステルを参考例1と同様にブロック化てポリエステルブロック共重合体を得た。このポリエステルブロック共重合体の融点は188℃であった。(ランダム共重合体では<100℃、固有粘度1.03)
【0022】
[参考例3]
テレフタル酸ジメチル49部、ポリ(オキシテトラメチレン)グリコール(平均分子量1000)30部、テトラメチレングリコール40部をテトラブトキシチタネートを触媒として、常法により重合して固有粘度1.32のポリ(オキシアルキレン)グリコール共重合ポリテトラメチレンテレフタレートを得た。
【0023】
[参考例4]
参考例3に於いて、ポリ(オキシテトラメチレン)グリコールの代わりにポリ(オキシエチレン)グリコール(分子量1000)を49部とした以外は参考例3と同様にして固有粘度1.42のポリ(オキシアルキレン)グリコール共重合ポリブチレンテレフタレートを得た。
【0024】
[実施例1]
参考例1のポリエステルブロック共重合体(ポリマー(A))100部と参考例3の共重合ポリブチレンテレフタレート(ポリマー(B))50部、100部、200部とをペレット状態で混合し、射出成型して得た成型品の物性を表に示した。これらの溶融状態での観察によるとほぼ透明な状態であった。硬度、低温の衝撃強度が改良されていることが明らかであり、耐薬品性はポリ(オキシアルキレン)グリコール共重合体に比して改良される。
【0025】
[実施例2]
参考例2のポリエステルブロック共重合体(ポリマー(A))と参考例3の共重合ポリブチレンテレフタレート(ポリマー(B))とのブレンドを実施例1と同様に実施した。結果は表1の通り。
【0026】
[実施例3]
参考例1と参考例4のポリマーを50対50の割合でチップブレンドして射出成型した。このものの吸水性は23℃水中に保持した後2.9%にしか過ぎなかった。一方参考例4のポリマーのみの吸水性は61%に達した。また、−20℃での衝撃強度測定を行ったが、破壊しなかった。又、このブレンドポリマーの23℃に於ける振動の損失正接(レオメトリック社製動的粘弾性測定装置使用、100サイクル)は0.35であり、制振性が保存されていることが示される。
以上の結果を表1にまとめて示す。
【0027】
【表1】
Figure 0003597953
【0028】
【発明の効果】
本発明を実施することにより、耐薬品性に優れ、制振性を有する特定のポリエステルブロック共重合体の低温特性が改良できると共に、相溶性が良いため、ポリエステルブロック共重合体と共重合ポリブチレンテレフタレートとの単なるペレット状態でのブレンドのような簡単な手法を用いて硬さの変更が出来る利点を有する。

Claims (1)

  1. テレフタル酸及びテトラメチレングリコールがジカルボン酸成分当たり60モル%以上のポリブチレンテレフタレートを主たる成分とするハードセグメント20〜70重量%と、芳香族ジカルボン酸とHO(CH2CH2O)iH (i=2〜5)で表わされる長鎖ジオールがジカルボン酸成分当たり60モル%以上であるポリエステルからなるソフトセグメント80〜30重量%とのポリエステルブロック共重合体で融点(T)が下記の範囲にあるポリエステルブロック共重合体(A)100重量部とポリ(オキシアルキレン)グリコールを10〜50重量%共重合したポリブチレンテレフタレート(B)10〜900重量部からなる樹脂組成物。
    0−5>T>T0−60
    T>T’+10
    (T0:ハードセグメントを構成する成分からなるポリマーの融点( 0
    T’:ハードセグメント、ソフトセグメントを構成する全成分からなるランダム共重合ポリマーの融点(T’℃))
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