JP7143995B2 - ポリエステル樹脂組成物及びそれからなる発泡成形体 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明は下記の(1)~(3)を要旨とするものである。
(1)テレフタル酸とエチレングリコールを主成分とするポリエステル樹脂(A)と変性ポリオレフィン樹脂(C)を含有する樹脂組成物であって、ポリエステル樹脂(A)は、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸を100モル%含有し、グリコール成分としてエチレングリコールとジエチレングリコールのみを含有し、かつエチレングリコールを90モル%以上含有するものであり、樹脂組成物中のポリエステル樹脂(A)の含有量が85~99.5質量%であり、不飽和カルボン酸変性ポリオレフィン樹脂(C)の含有量が0.5~10質量%であり、樹脂組成物の極限粘度が0.8~1.2、290℃におけるメルトフローレートが3.5~5.5g/10分、カルボキシル末端基濃度が30当量/t以下であることを特徴とするポリエステル樹脂組成物。
(2)さらに、ヒンダードフェノール系抗酸化剤(B)を含有し、ヒンダードフェノール系抗酸化剤(B)の含有量が0.05~1.0質量%である、(1)記載のポリエステル樹脂組成物。
(3)(1)又は(2)に記載のポリエステル樹脂組成物を用いて形成されてなる発泡成形体。
このため、本発明のポリエステル樹脂組成物を用いて得られる発泡体は、微細な気泡により十分に発泡したものとなり、しかも衝撃強度の高いものを得ることができる、
本発明のポリエステル樹脂組成物は発泡成形用に好適なものである。本発明のポリエステル樹脂組成物は、テレフタル酸とエチレングリコールを主成分とするポリエステル樹脂(A)を主成分とするものである。
ポリエステル樹脂(A)は、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸を90モル%含有するものであることが好ましく、中でも95モル%以上、さらには98モル%以上であることが好ましい。テレフタル酸以外のジカルボン酸成分としては、イソフタル酸、フタル酸、無水フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、セバシン酸、ダイマー酸等が挙げられ、これらを2種類以上併用してもよく、これらの酸のエステル形成性誘導体を使用してもよい。
なお、極限粘度(IV)は、フェノールと四塩化エタンとの等質量混合物を溶媒として、温度20℃で測定するものである。極限粘度はポリマーの分子量に関与する値であり、ポリエステル樹脂(A)を得る際に、後述するような溶融重合反応と固相重合反応を行うことにより本発明の範囲のものを得ることができる。
本発明における290℃におけるメルトフローレートは、ISO1133準拠の方法により、温度290℃、荷重2.16Kgにて測定するものである。
なお、ポリエステル樹脂組成物のMFRを上記範囲内のものとするには、ポリエステル樹脂(A)のMFRを上記範囲内のものとすることが好ましい。そして、ポリエステル樹脂(A)のMFRを上記範囲内のものとするには、後述するような特定の条件で溶融重合反応と固相重合反応を行うことにより可能となる。
なお、ポリエステル樹脂組成物のカルボキシル末端基濃度を30当量/t以下とするには、ポリエステル樹脂(A)のカルボキシル末端基濃度を30当量/t以下とすることが好ましい。そして、ポリエステル樹脂(A)を後述するような特定の条件で溶融重合反応と固相重合反応を行うことにより可能となる。
酸成分としてテレフタル酸あるいはそのエステル形成性誘導体、グリコール成分としてエチレングリコールを所定の割合でエステル化反応器に仕込み、エステル化反応を行った後、反応生成物を重合反応器に移し、重縮合触媒、必要に応じてヒンダードフェノール系抗酸化剤等の添加剤を添加し、溶融重合反応を行う。ここで得られる共重合ポリエステル(プレポリマー)の極限粘度は、0.5~0.8の範囲であることが好ましい。
なお、本発明のポリエステル樹脂組成物を得る際に、ポリエステル樹脂(A)中に、変性ポリオレフィン樹脂(C)を20~40質量%含有させたマスターチップを上記と同様の溶融混練により予め作製しておき、発泡成形時に、マスターチップとポリエステル樹脂(A)を所定量用いることにより、本発明のポリエステル樹脂組成物を得る方法を採用することもできる。
(a)極限粘度
前記と同様の方法で測定した。
(b)ポリエステル樹脂組成物のメルトフローレート
前記と同様の方法で測定した。
(c)カルボキシル末端基濃度
得られたポリエステル樹脂組成物0.1gをベンジルアルコール10mlに溶解し、この溶液にクロロホルム10mlを加えた後、1/10規定の水酸化カリウムベンジルアルコール溶液で滴定して求めた。
(d)発泡性
得られた発泡体の断面を目視により観察した。
エステル化反応器に、テレフタル酸(TPA)とエチレングリコール(EG)のスラリー(TPA/EGモル比=1/1.6)を供給し、温度250℃、圧力50hPaの条件で反応させ、エステル化反応率95%の反応生成物(数平均重合度:5)を得た。
TPAとEGの反応生成物55.5質量部を重合反応器に仕込み、重合触媒として二酸化ゲルマニウム0.008質量部、ヒンダードフェノール系抗酸化剤(ADEKA社製:アデカスタブAO-60)0.12質量部を、それぞれ加え、反応器を減圧にして、温度280℃で溶融重合反応を行い、共重合ポリエステルのプレポリマーを得た。このプレポリマーの極限粘度は、0.72であった。
続いて、該プレポリマーを結晶化装置に連続的に供給し、180℃で熱処理して結晶化をさせた後、乾燥機に供給し、185℃で乾燥を行った。この後、予備加熱機に送り215℃まで加熱した後、固相重合機へ供給し、窒素ガス下にて固相重合反応を209℃で20時間行い、ポリエステル樹脂(ポリエステル樹脂(A)中にヒンダードフェノール系抗酸化剤(B)を含有するもの)を得た。このポリエステル樹脂の極限粘度は1.10であった。
上記のポリエステル樹脂をチップ化し、乾燥させた後、二軸押出成形機(池貝社製「PCM-30」、ダイス直径;4mm×3孔)を用い、押出ヘッド温度;280℃ 、ダイ出口温度;250℃に設定して、チップ化した前記ポリエステル樹脂と変性ポリオレフィン樹脂(C)(三菱化学社製 モディック「M502」)を供給し、溶融混練した後、押出し、ペレット状に加工してポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の組成と各種成分の含有量は、表1に示すものであった。
得られたポリエステル樹脂組成物を、二軸押出成形機(池貝社製「PCM-46」の先端にサークルダイ(直径65mm、リップ幅0.7mm)を備えた押出発泡試験装置に供給し、シリンダ温度290℃、吐出量50kg/h下で炭酸ガス2質量%添加して発泡シートを作製した。
ポリエステル樹脂組成物中のポリエステル樹脂(A)、ヒンダードフェノール系抗酸化剤(B)及び変性ポリオレフィン樹脂(C)の含有量が表1の値となるように組成を変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリエステル樹脂組成物を得た。そして得られた樹脂組成物を用い、実施例1と同様にして発泡成形を行い、発泡シートを得た。
ポリエステル樹脂(A)を得る際の重合反応工程において、ヒンダードフェノール系抗酸化剤を添加せず、固相重合反応時間を25時間に変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリエステル樹脂組成物を得た。そして得られた樹脂組成物を用い、実施例1と同様にして発泡成形を行い、発泡シートを得た。
ポリエステル樹脂(A)を得る際の重合反応工程において、ヒンダードフェノール系抗酸化剤を添加せず、固相重合反応時間を30時間に変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリエステル樹脂組成物を得た。そして得られた樹脂組成物を用い、実施例1と同様にして発泡成形を行い、発泡シートを得た。
ポリエステル樹脂組成物中の変性ポリオレフィン樹脂(C)の含有量が表1の値となるように組成を変更した以外は、実施例8と同様にして、ポリエステル樹脂組成物を得た。そして得られた樹脂組成物を用い、実施例1と同様にして発泡成形を行い、発泡シートを得た。
ポリエステル樹脂(A)を得る際の重合反応工程において、ヒンダードフェノール系抗酸化剤を添加しなかった以外は、実施例1と同様にして、ポリエステル樹脂組成物を得た。そして得られた樹脂組成物を用い、実施例1と同様にして発泡成形を行い、発泡シートを得た。
ポリエステル樹脂(A)を得る際の重合反応工程において、固相重合反応時間を10時間に変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリエステル樹脂組成物を得た。そして得られた樹脂組成物を用い、実施例1と同様にして発泡成形を行い、発泡シートを得た。
比較例2、比較例4においては、ポリエステル樹脂(A)の重合反応時に添加するヒンダードフェノール系抗酸化剤の含有量が少なかったため、実施例1と同様の固相重合反応では粘度を向上させることができず、両例において得られたポリエステル樹脂組成物は、ともに極限粘度が低いものとなった。このため発泡成形時の溶融粘度も低くなり、得られた発泡成形体は、十分に発泡せず、不均一な気泡が生じたものとなった。
比較例3で得られたポリエステル樹脂組成物は、ヒンダードフェノール系抗酸化剤の含有量が多く、一部ゲル化が見られた。また、MFRが低い値となったため、得られた発泡成形体は、十分に発泡せず、不均一な気泡が生じたものとなった。
比較例6で得られたポリエステル樹脂組成物は、変性ポリオレフィン樹脂の含有量が多く、発泡核が多すぎたため、得られた発泡成形体は、気泡が破れた連続気泡が生じたものとなった。
比較例7においては、ポリエステル樹脂(A)を得る際の固相重合反応時間が短かったため、得られたポリエステル樹脂組成物は、極限粘度が低く、MFRが高く、カルボキシル末端基濃度が高いものとなった。このため、発泡シート成形時に発泡せず、発泡成形体を得ることができなかった。
Claims (3)
- テレフタル酸とエチレングリコールを主成分とするポリエステル樹脂(A)と変性ポリオレフィン樹脂(C)を含有する樹脂組成物であって、ポリエステル樹脂(A)は、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸を100モル%含有し、グリコール成分としてエチレングリコールとジエチレングリコールのみを含有し、かつエチレングリコールを90モル%以上含有するものであり、樹脂組成物中のポリエステル樹脂(A)の含有量が85~99.5質量%であり、不飽和カルボン酸変性ポリオレフィン樹脂(C)の含有量が0.5~10質量%であり、樹脂組成物の極限粘度が0.8~1.2、290℃におけるメルトフローレートが3.5~5.5g/10分、カルボキシル末端基濃度が30当量/t以下であることを特徴とするポリエステル樹脂組成物。
- さらに、ヒンダードフェノール系抗酸化剤(B)を含有し、ヒンダードフェノール系抗酸化剤(B)の含有量が0.05~1.0質量%である、請求項1記載のポリエステル樹脂組成物。
- 請求項1又は2に記載のポリエステル樹脂組成物を用いて形成されてなる発泡成形体。
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