JP4907779B2 - 押出成形品 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性ポリエステル樹脂、および得られた樹脂を用いた押出成形品に関し、より詳しくは柔軟性が良好で押出成形時の厚さムラが改善された熱可塑性ポリエステル樹脂に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）に代表されるポリエステル樹脂は、その良好な耐熱性、機械特性のためエンジニアリングプラスチックとして電子部品あるいは自動車部品用途に用いられ、さらにＰＴＭＧ（ポリテトラメチレングリコール）をソフトセグメントとして使用したポリエステル−ポリエーテル系エラストマー（特公昭４９−４８１９５号公報）は、良好な柔軟性とオレフィンタイプのエラストマーでは得ることが出来ない耐熱性を有しており、自動車用途をはじめ他の多くの分野において耐衝撃性構造材料として使用されている。
【０００３】
しかしポリエステル−エーテル系エラストマーはポリエーテル成分の比率を高くすることで柔軟性が増すが、ポリエーテル成分の比率が高いと成形時の流動が不安定になり、押出成形では均一な厚さの成形品が得られ無いという問題を有する。このため柔軟性を改良する方法としてポリエーテル成分によらずゴム成分を添加する方法があるが、ポリエステルとの相溶性が悪く機械物性が低下するため官能基を有するゴム成分を架橋剤によってポリエステルエラストマーに結合させ分散を上げるといった複雑な方法（特開平１０−３３８７８０号公報）になり実用的とはいえない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、良好な柔軟性を有する押出成形性に適した熱可塑性ポリエステル樹脂を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、 （ａ）芳香族ジカルボン酸成分、（ｂ）トリメリット酸又はその酸無水物および／またはトリメチロールプロパン、（ｃ）１，４−ブタンジオール成分および（ｄ）数平均分子量が８００〜３０００のポリテトラメチレングリコール成分からなり、全酸成分中における上記（ｂ）成分であるトリメリット酸又はその酸無水物の含有量と全アルコール成分中における上記（ｂ）成分であるトリメチロールプロパンの含有量との総量が０．０５〜５モル％であり、上記（ｄ）成分が全ポリエステル樹脂量に対して４０〜７０重量％およびかつショアＡ硬度が９５以下である熱可塑性ポリエステル樹脂よりなる押出成形品である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明で用いられる芳香族ジカルボン酸（ａ）は、テレフタル酸、イソフタル酸、１，４−もしくは２，６−ナフタレンジカルボン酸、イソフタル酸ナトリウム、ジカルボキシジフェニール、ジカルボキシベンゾフェノン、ビス（４−カルボキシフェニール）エタンおよびそれらのエステル形成性誘導体等である。エステル形成性誘導体としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、１，４−もしくは２，６−ナフタレンジカルボン酸のジアルキルエステル、ジアリールエステル等が挙げられる。これら芳香族ジカルボン酸あるいはそのエステル形成性誘導体は、１種でまたは２種以上を併用して用いることが可能であり、テレフタル酸あるいは２，６−ナフタレンジカルボン酸成分を主とすることが好ましい。
【０００７】
また、本発明においては、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、シュウ酸、コハク酸等の脂肪族ジカルボン酸あるいはそのエステル形成性誘導体を、ポリエステル樹脂の全ジカルボン酸成分中に３０モル％未満の範囲で含有させてもよい。
【０００８】
本発明において用いられる３価以上の多価カルボン酸および／または３価以上の多価アルコール（ｂ）は、トリメリット酸又はその酸無水物、および／またはトリメチロールプロパンである。これらの３価以上の多価カルボン酸および３価以上の多価アルコールは、１種または２種以上併用して用いられる。
【０００９】
これらの成分は、ポリエステル樹脂を溶融押出する場合、不安定な流動が起こらず厚さムラのない押出成形物を得ることができる。その含有量は、全酸成分中における３価以上の多価カルボン酸の含有量と全アルコール成分中における３価以上の多価アルコールの含有量との総和で０．０５〜５モル％となる量である。これは、含有量が０．０５モル％未満では十分な流動の安定性が得られず、一方、含有量が５モル％を超えるとポリエステル樹脂の製造時にゲル化の制御が困難となり、所望の樹脂が得られ難い傾向にあるためである。好ましくは０．１〜２モル％である。
【００１０】
本発明において、１，４−ブタンジオールが使用されるが、その他の使用されるグリコール成分としてはエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、２−メチルプロパンジオール等が挙げられ、３０モル％未満の範囲で含有させても良い。
【００１１】
本発明において用いられる（ｄ）成分は、ポリテトラメチレングリコールである。ポリテトラメチレングリコール（ｄ）成分は、得られるポリエステル樹脂の柔軟性を付与する成分である。その数平均分子量は８００〜３０００である。ポリテトラメチレングリコール（ｄ）の数平均分子量が８００未満では柔軟性が不十分であり、一方、数平均分子量が３０００を超える場合は、分子鎖末端数が減少するためにポリエステル鎖に結合する確率が低くて未反応物として樹脂中に残存し、それが成形加工時、あるいは使用時にブリードアウトして製品の性能を低下させるようになる。
【００１２】
ポリテトラメチレングリコール（ｄ）の含有量は、得られる全ポリエステル樹脂量に対して４０〜７０重量％の範囲である。ポリテトラメチレングリコール（ｄ）の含有量が４０重量％未満では柔軟性の発現が困難であり、一方、含有量が７０重量％を超えるとポリエステルの分子鎖と結合しない未反応量が増加し、それが成形加工時、あるいは使用時にブリードアウトして製品の性能を低下させるようになる。
【００１３】
本発明のポリエステル樹脂の製造においては、上記の重合成分（ａ）〜（ｄ）を反応釜に仕込み、加熱昇温して、エステル化反応、またはエステル交換反応を行う。この時、必要に応じてチタンテトラブトキシド、ジブチルスズオキシド、酢酸マグネシウム、酢酸マンガン等の通常のエステル化反応またはエステル交換反応で使用されるエステル化触媒またはエステル交換触媒を使用することができる。次いで、常法に従って該反応で生じた水またはアルコールを除去する。その後引き続き重合反応を実施するが、このとき２０ｋＰａ以下の真空下でジオール成分を留出除去させながら重合をする。
【００１４】
また、重合に際しては、通常公知の重合触媒、例えば、チタンブトキシド、ジブチルスズオキシド、酢酸スズ、酢酸亜鉛、二硫化スズ、三酸化アンチモン、二酸化ゲルマニウム等を用いることができる。また、重合温度、触媒量については特に限定されるものではなく、必要に応じて任意に設定すればよい。
【００１５】
本発明のポリエステル樹脂は、ショアＡ硬度が９５以下であることが好ましい。さらには、９０以下である。
【００１６】
本発明のポリエステル樹脂は、種々の成形法、例えば押出成形、射出成形、プレス成形等によって成形品とすることができる。特に、押出成形が好ましい。
【００１７】
本発明のポリエステル樹脂用いて得られた押出成形品は、押出成形した際の厚さの変化率が５％以下であることが好ましい。
【００１８】
厚さの変化率は次式にて示される。
【００１９】
厚さ変化率 ＝（（最大厚さ−最小厚さ）÷最大厚さ）×１００
本発明のポリエステル樹脂においては、必要により、滑剤、離型剤、安定剤、充填剤、強化剤、着色剤等の添加物を含んでよい。
【００２０】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。実施例および比較例における物性評価は以下に示す方法を用いて実施した。
【００２１】
（１） ショアＡ硬度 ＡＳＴＭ６７６−４９Ｔに従い測定した。試験片は射出成形により成形した。
【００２２】
（２） 押出成形時の厚さの変化
ポリエステル樹脂を１２０℃で１０時間真空乾燥後、２５０℃でTダイ、ギアポンプ付きの一軸押出機より幅４０ｃｍ、厚さ２００μ、巻き取り速度３ｍ／分でシート状に押出した。シートの幅方向３点について押出方向（巻き取り方向）１０ｍの厚さを測定し、下記式より厚さ変化率を求め以下の基準で判定した。
【００２３】
厚さ変化率 ＝（（最大厚さ−最小厚さ）÷最大厚さ）×１００
◎：厚さ変化が３％以下
○：厚さ変化が３〜５％以下
×：厚さ変化が５％以上
（実施例および比較例）
表１記載のＰＴＭＧを除く原料を還流塔、攪拌装置を備えた反応容器に入れ原料に対して１０００ｐｐｍのチタンテトラブトキシドを添加し反応温度１４０℃から２４０℃で副生するメタノールを留去しながらメタノール留出量が理論量の９０重量％になるまで反応させエステル化物を得た。エステル化反応終了後に表１記載の量のＰＴＭＧとＰＴＭＧに対して２重量％のアデカアーガス化学（株）製酸化防止剤ＡＯ−６０を添加した。２５０℃で副生するグリコール成分を０．６ＫＰａ以下の高真空で留去させつつ、表２の極限粘度になるまで溶融重合しポリエステル樹脂を得た。得られたポリエステル樹脂の物性評価を上記（１）および（２）に従い、行った。結果を組成、極限粘度と共に表２に示す。
【００２４】
組成は樹脂をヒドラジンで加水分解した後、ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィーにより求めた。極限粘度はフェノール／テトラクロロエタン等重量混合溶液を溶媒として２５℃で測定した。
【００２５】
また、表１および表２中の略記号は以下の化合物を示す。
【００２６】
ＤＭＴ：テレフタル酸ジメチルＮＤＣ：２，６−ナフタレンジカルボン酸ジメチルＤＭＩ：イソフタル酸ジメチルＴＰＡ：テレフタル酸ＮＤＡ：２，６−ナフタレンジカルボン酸ＩＰＡ：イソフタル酸ＴＭＡ：トリメリット酸ＢＤＯ：１，４−ブタンジオールＮＰＧ：ネオペンチルグリコールＣＨＤＭ：１、４−シクロヘキサンジメタノールＴＭＰ：トリメチロールプロパンＰＴＭＧ：数平均分子量１０００のポリテトラメチレングリコール
【表１】

【表２】

【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のポリエステル樹脂は、優れた柔軟性、安定した流動性を有するため押出成形に適し、例えば建材、各種内装部品等に広く利用されることが可能である。

Claims (1)

1. （ａ）芳香族ジカルボン酸成分、（ｂ）トリメリット酸又はその酸無水物および／またはトリメチロールプロパン、（ｃ）１，４−ブタンジオール成分および（ｄ）数平均分子量が８００〜３０００のポリテトラメチレングリコール成分からなり、全酸成分中における上記（ｂ）成分であるトリメリット酸又はその酸無水物の含有量と全アルコール成分中における上記（ｂ）成分であるトリメチロールプロパンの含有量との総量が０．０５〜５モル％であり、上記（ｄ）成分が全ポリエステル樹脂量に対して４０〜７０重量％およびかつショアＡ硬度が９５以下である熱可塑性ポリエステル樹脂よりなり、下式により求められる押出方向の厚さ変化率が５％以下である押出成形品。
   厚さ変化率＝（（最大厚さ−最小厚さ）÷最大厚さ）×１００