JPH02121822A - 耐熱性光架橋ポリエチレンテレフタレート系成形体の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は耐熱性光架橋ポリエチレンテレフタレート系樹
脂成形体の製造法に関し、更に詳しくは、優れた機械的
特性、寸法安定性、耐熱性の諸性質を兼備し、フィルム
、繊維、シート、中空成形体として有効に使用すること
ができるポリエチレンテレフタレート系成形体を製造す
る方法に関するものである。

［従来の技術Ｊ 従来、飽和線状ポリエチレンテレフタレートはその優れ
た機械的性質を具備するため、繊維、フィルム、シート
、型物などの各種成型品に広く使用されている。しかし
ながら、かかる飽和線状ポリエチレンテレフタレート樹
脂は熱可塑性で、溶融成形することによって所望の成形
体とすることができるといった利点があるが、耐熱性が
充分であるとはいえない。

例えば、実質的に無配向のものでは約７０℃の温度で成
型体が容易に変形又は脆化してしまうといった欠点があ
る。

一方、電子機器の小型化、軽量化、精密化及び生活様式
の高度化に伴ない、優れた寸法安定性、耐熱性を有する
素材が求められている。かがる要求性能を満足し、ポリ
エチレンテレフタレートの前記の欠点を克服する目的で
、特開昭６０−２２８５７号公報に、実質的に線状な飽
和ポリエステルに、　１分子中にオキシラン環を２個以
上有するエポキシ樹脂を主成分とするカチオン重合性化
合物及び紫外線照射によりルイス酸触媒を遊離する前記
カチオン重合性化合物の光重合開始剤を配合した組成物
を光架橋せしめる技術が提案された。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記技術で成形した成形体は成形条件に
よりゲル化し易く、工業的に十分に安定して良好な成形
体を得ることは困難であった。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、前記の各技術の問題点を解決すべく、上
記技術を根本的に再検討した結果、成形温度と樹脂滞留
時間をある限られた範囲で実施するとゲル化の発生を抑
え、良好な成形体を得ることができることを見出した。

すなわち、本発明は、実質的に線状の飽和ポリエチレン
テレフタレートを主成分とする樹脂ｆＡｌと、１分子中
にオキシラン環を２個以上有するエポキシ樹脂を主成分
とするカチオン重合性化合物（Ｂ）と、紫外線照射によ
りルイス酸触媒を遊離する前記カチオン重合性化合物の
光重合開始剤（Ｃ１とよりなり、（Ｂ）がｆＡｌの５〜
５０重量％、（Ｃ）が（Ｂｌの０．１〜１０重量％の割
合で配合された組成物を、次式に示される成形加工条件 でフィルムに成形した後、光架橋し、１００℃のオルソ
クロロフェノールに１時間浸漬したときの不溶分が１０
重量％以上のフィルムを製造することを特徴とする耐熱
性光架橋ポリエチレンテレフタレート系成形体の製造法
である。

［発明の詳細な説明］ （１）構成成分 飽　ポリエチレンテレフタレート　　成　Ａ本発明にお
いて使用される実質的に線状の飽和ポリエチレンテレフ
タレートを主成分とする樹脂は、酸成分としてテレフタ
ール酸、グリコール成分としてエチレングリコールより
主として成るものであるが、融点１７０℃以上、好まし
くは２３０　’Ｃ以上であれば、酸成分としてイソフタ
ル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸
、コハク酸、アジピン酸、セパチン酸などの脂肪族ジカ
ルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸なとの脂環族ジカ
ルボン酸、ヒドロキシエトキシ安息香酸などのオキシカ
ルボン酸、グリコール成分としてトリメチレングリコー
ル、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコ
ール、シクロヘキサンジメチロール、ポリエチレングリ
コール、ポリプロピレングリコールを含んでいてもよい
。

なお、前記ポリエチレンテレフタレートが実質的に線状
である範囲でペンタエリスリトール、トリメチロールプ
ロパン、ピロメリット酸及びこれらのエステル形成誘導
体などの多官能化合物を共重合せしめてもよい。

該ポリエチレンテレフタレートとしての特性を失わない
限り、他の熱可塑性樹脂、例えばポリブチレンテレフタ
レート、ポリカーボネート、ポリアミド、ボリアリレー
ト、ポリオキシメチレン、ポリフエニレノキサイド、ポ
リフェニレンスルファイド、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、エチレンプロピレン共重合体、ポリスチレン、ス
チレンブタジェン共重合体の外、飽和ポリエステル樹脂
のオリゴマーなどの少なくとも１種以上を配合すること
もできる。

カチオン重Ａ　化Ａ構成　ｆ８１ 本発明に使用されるカチオン重合性化合物は。

１分子中にオキシラン環を２個以上有するエポキシ樹脂
を主成分とするカチオン重合性化合物の１種又は２種以
上の混合物であり、このエポキシ樹脂としてはビスフェ
ノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂
環式エポキシ樹脂などが好ましい。

このようなビスフェノール型エポキシ樹脂としては、例
えばエピコート８２８．エピコート８３４、エピコート
８３６、エピコートｌＯ旧、エビコー）−１００４、エ
ピコート１００７　（以上、シェル化学社製、商品名）
　、　ＤＥＲ３３１、ＤＥＲ３３２、ＤＥＲ６６１、Ｄ
ＥＲ６６４、ＤＥＲ６Ｇ？　　（以上、ダウケミカル社
製、商品名）、アラルダイト２６０、アラルダイト２８
０、アラルダイト６０７１．アラルダイト６０８４．ア
ラルダイト６０９７（以上、チバガイギー社製、商品名
）などが挙げられ、それらは単独で又は混合して用いら
れる。

前記ノボラック型エポキシ樹脂としては、例えばエピコ
ート１５２、エピコート１５４（以上、シェル化学社製
、商品名）、アラルダイトＥＰＮ　１１３８、アラルダ
イトＥＰＮ　１１３９、アラルダイトＥＣＮ　１２３５
゜アラルダイトＥＣＮ　１２７３、アラルダイトＥＣＭ
　１２８０、アラルダイトＥＣＮ　１２９９　（以上、
チバガイギー社製、商品名）　、　ＤＥＮ　４３！　、
　ＤＥＮ　４３８　　（以上、ダウケミカル社製、商品
名）などが挙げられ、それらは単独で又は混合して用い
られる。

脂環式エポキシ樹脂としては１例えばアラルダイトＣＹ
　１７５、アラルダイトＣＹ　１７７、アラルダイトＣ
Ｙ　１７９、アラルダイトＣＹ　１８４、アラルダイト
ＣＹ１９２（以上、チバガイギー社製、商品名）　、　
ＥＲＬ−４２２１、ＥＲＬ−４２９９、ＥＲＬ−４２３
４（以上、ユニオンカーバイド社製、商品名）などが挙
げられ、それらは単独で又は混合して用いられる。

その他ブタジェン系エポキシ樹脂などの使用も可能であ
り、前記各種エポキシ樹脂を混合したものも使用し得る
。

本発明に用いられるカチオン重合性化合物には、硬化特
性が悪くならない範囲内で１官能エポキシ希釈剤を使用
してもよい、このようなｌ官能エポキシ希釈剤としては
、例えばフェニルグリシジルエーテル、ｔ−ブチルグリ
シジルエーテルなどが挙げられる。

さらにカチオン重合性ビニル化合物を前記エポキシ樹脂
に混合して使用することも可能であり、そのようなカチ
オン重合性ビニル化合物としては１例えばスチレン、ア
リルベンゼン、トリアリルイソシアネート、トリアリル
シアネート、ビニルエーテル、Ｎ−ビニルカルバゾール
、Ｎ−ビニルピロリドンなどが挙げられる。

′重”ｒ　Ｆ削成１ｃ） 本発明の耐熱性ポリエチレンテレフタレート系フィルム
の製造に際して配合される。紫外線照射によりカチオン
重合性化合物の重合を開始させるルイス酸触媒を遊離す
る光重合開始剤としては。

芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ハロニウム塩、第ＶＴａ
族または第Ｖａ族元素の光感応性芳香族オニウム塩など
が挙げられる。

前記芳香族ハロニウム塩は、一般式 ％式％ （式中、Ｒ４は１価の芳香族有機基、Ｒ６は２価の芳香
族有機基、Ｘは例えばＩ　、　Ｂｒ、　Ｃｒなとのハロ
ゲン原子、Ｍは金属または半金属、Ｑはハロゲン原子を
表わし、ｄはＯまたは２、ｅは０またはｌであり、かつ
、（ｄ＋ｅ）は２またはＸの原子価に等しく、ｇはｈよ
り大きい８以下の整数を表わす） で示される化合物であって、例えば などが挙げられる。

さらに第Ｖｉａ族元素または第Ｖａ族元素の光感応性芳
香族オニウム塩としては一般式 ［ｆＲ’ｌ、ｆＲ’）ｊ（Ｒ’）ｋＹｌ、　［ＭＱＩ、
ｌ］”−０’　　　　ｆＩＩＩｌＣ式中、Ｒ６は１価の
芳香族有機基、Ｒ’はアルキル基、シクロアルキル基、
置換アルキル基よりなる群から選ばれた１価の脂肪族有
機基、Ｒ８は脂肪族有機基および芳香族有機基から選ば
れた複素環構造を構成する多価有機基、ＹはＳ、Ｓｅ、
　Ｔｅの第■族元素又はＮ、　　Ｐ、　Ａｓ、　Ｓｂ及
びＢｉから選ばれた第Ｖａ族元素１Ｍは金属または半金
属、Ｑはハロゲン原子を表わす、ｉは０〜４の整数、ｊ
はＯ〜２の整数、ｋは０〜２の整数であり、かつ、ｆｉ
＋ｊ＋ｋ）はＹの原子価に等しく、Ｙが第Ｖｉａ族のと
きは３．Ｙが第Ｖａ族のときは４に等しく、　ｉ・ｆｍ
−ｎ）が成立し、かつ、ｎは２〜７の整数で賛の原子価
に等しく、ｒ＠はｎよりも大きい８以下の整数を表わす
、）で示される化合物である。

第Ｖｉａ族元素のオニウム塩としては、例えばなどが挙
げられる。

また第Ｖａ族元素のオニウム塩としては、例えなどが挙
げられる。

ｙ立此 ポリエチレンテレフタレート樹脂ｆＡｌ　に対する前記
カチオン重合性化合物ｆｉｌの量はポリエチレンテレフ
タレートに対して５０重量％以下、５重量％以上、好ま
しくは４５重量％以下、１０重量％以上、さらに好まし
くは４０重量％以下、１５重量％以上である。

添加量が５０重量％を越えると、得られる成形体は柔軟
性に乏しく、また、５重量％未満では耐熱性が乏しい。

カチオン重合性化合物ｆＢ）に対して添加される前記ル
イス酸遊離型光重合開始剤ｆｃ）の量は、カチオン重合
性化合物の０．１〜１０重量％、好ましくは１〜５重量
％であり、０．１重量％未滴になると紫外線による架橋
反応速度が遅（なり、処理時間が長くなりすぎる傾向が
あり、１０重量％をこえると触媒コストが高価であるた
め樹脂組成物の価格が高（なるばかりでなく、成形体の
強度低下及び多量のイオン成分の残存による成形体特性
の低下が顕著になる。

（２）成形体の製造 本発明の耐熱性ポリエチレンテレフタレート系成形体は
、上記の構成成分を溶融混合した後、しかるべきプロセ
スで各種成形体とし１次いで該成形体に紫外線を照射す
ることによって製造することができる。

１敗退量 本発明の耐熱性ポリエチレンテレフタレート系成形体を
製造するためには、通常、先ず初めに前記構成成分のポ
リエチレンテレフタレートとカチオン重合性化合物をリ
ボンブレンダー、Ｖ−ブレンダーの如き機械的混合手段
などにより混合し、更にエクストルーダーの如き溶融混
線機を用いて溶融混線してベレットを得る。溶融混線は
一般に２６０〜３００℃、好ましくは２６５〜２８０℃
の温度で、一般に１〜１０分混練することによりベレッ
トを得る。光重合開始剤は通常光重合開始剤の分解を避
けるため、次の成形加工工程で添加して混練される。

成形加工 得られたベレットを通常の熱可塑性樹脂の各種成形加工
方法によってフィルム状に成形することができる。

この時、配合されている光重合開始剤は、２００℃以上
の高温で長時間処理されると、急速に分解してゲル分を
生成し易いので、できるだけ低温、かつ短時間の成形加
工条件で使用する溶融押出機も強制吐出型の押出機を使
用することが望ましい。

成形加工条件について検討した結果、ポリエチレンテレ
フタレート系樹脂とカチオン重合性化合物混線物の融点
（Ｔ１１以上、２７０　”Ｃ以下で第１図の領域内で成
形すればゲル化の心配がなく、極めて外観が良好で、光
架橋によって耐熱性の高い成形体が得られることが判明
した。

使用する溶融押出機の例としては、ウニルナ−クラデア
社製ＺＳＫ型二軸押出機、日本製鋼■製ＴＧＸ型二軸押
出機、東芝機械■製ＴＧＭ型二軸押出機、池貝鉄工■製
ＰＣＭ型二軸押出機など、平行せる片持ちスクリューが
同方向、異方向に回転し強制吐出機構を有する溶融押出
機が好都合である。

また、特にある種の配合組成においては、上記のペレッ
ト化を省略して、ポリエチレンテレフタレート、カチオ
ン重合性化合物及び光重合開始剤を同時に機械的に混合
した後で、直ちに成形加工することができる。

漿外亙皿土 上記製膜によって得られた成形体に、紫外線を照射する
ことにより架橋させて本発明の耐熱性ポリエチレンテレ
フタレート系成形体を製造するが、紫外線の照射による
架橋は無配向、配向成形体、のどちらでも施し得る。紫
外線の照射による架橋は成形加工工程において連続的に
実施することが好ましいが、成形体を得た後に別工程で
実施することもできる。

紫外線の照射条件は、室温よりポリエチレンテレフタレ
ートの分解温度までの温度、好ましくはポリエチレンテ
レフタレートのガラス転移点温度以上で融点以下の温度
、特に好ましくはガラス転移温度よりも２０℃以上高い
温度で融点より２０℃低い温度以下で、照射時間は６０
秒以下、好ましくは３０秒以下、更に好ましくは５〜１
５秒である。この照射条件は、得られる架橋物のオルソ
クロロフェノール不溶分の量によって適宜選択される。

紫外線は一般に２００〜５００ｎｓ　、好ましくは３０
０〜４５０ｎｓの波長のものが使用される。

上記方法などにより製造された本発明の耐熱性ポリエチ
レンテレフタレート系成形体をオルソクロロフェノール
ｌ軸１にポリエチレンテレフタレート系フィルム１００
ｍｇを１００℃で１時間加熱撹拌溶解させた後、３Ｇの
ガラスフィルターで濾過洗浄した不溶部を１３０℃で恒
温に達するまで乾燥させた時の不溶分（ゲル）が２０重
量％以上、好ましくは３０重量％以上、特に好ましくは
４０重量％以上となるように架橋される。

不溶分が２０重量％未満である場合には、成形体の寸法
安定性及び耐熱性が不充分である。

本発明によって耐熱性ポリエチレンテレフタレート系フ
ィルムを調整するときはその厚さは、通常１０００μ翔
以下、好ましくは２〜５００μ寓、さらに好ましくは５
〜３００μｍのものである。

このような本発明によって得られる耐熱性光架橘ポリエ
チレンテレフタレート系成形体は、耐熱不融繊維フレキ
シブルプリント基鈑、各種耐熱テープ、キャリヤー、耐
熱容器として有効に使用することができる。

［実施例］ 本発明の耐熱性光架橋ポリエチレンテレフタレート系成
形体の製造法を以下に実施例を挙げて具体的に説明する
。

なお、極限粘度はオルソクロロフェノール中３６℃で測
定した値である。また、融点はＤＳＣ（示差熱分析計）
により５　ｔａｇのサンプルをｌＯ℃／分の速度で昇温
した時の吸熱ピークを示す。

１工土ム亙形差 得られるフィルムの強度、伸度の測定は、　ＪＩＳＣ２
３１８に準拠して行なった。

また、表−１，２，３における収縮率は次の算式により
測定した。

収縮率： 標線を付けたフィルムを２６０℃雰囲気に１分間放置し
た場合の長さ方向の変化により次式にて算出した。

氾　　：２３℃における標線間距離 ２　　・２６０℃における標線間距離 ２６０゜ 実施例１〜６．比較例１〜８ 酸成分としてテレフタル酸を、またグリコール成分とし
てエチレングリコールを用いて得られたポリエチレンテ
レフタレート（Ａ）（極限粘度０．６８、融点２５８℃
、ガラス転移点温度７０℃）８０重量％と、ビスフェノ
ールＡ型エポキシ樹脂（Ｂ）（分子量３０６、エポキシ
当ｆｆｉ　１０３１２０重量％とを表−１に示す割合で
配合し、■ブレンダーで良く混合した後、　Ｌ／Ｄ　＝
３０の３０ミリ二軸混線機（池貝鉄工■製ＰＣＭ型）に
てシリンダー温度２７０℃、スクリュー回転数２００ｒ
ｐ膳で溶融混練し、成形材料としてのペレットを得た。

次いで光重合開始剤としてトリフェニルスルホニウムへ
キサフルオロアンチモネートｆｃ）を先に溶融ペレット
化した成形材料ｆＡ（ＢｌのｆＢ）成分に対して３重量
％をＶブレンダーにて混合し、先端に３００１■Ｔダイ
を設けた前記二軸混練機で、種々のシリンダー温度、樹
脂滞留時間（回転数を変化させる）で溶融混線押出し、
ロールにて急冷して厚さ２００μ腸の透明な未延伸フィ
ルムを得た。

この未延伸フィルムに２に胃高圧水銀灯ｆ３０ｗ／ｃａ
ｌを２０ｃｍ離した位置から１３０℃で７秒間照射した
。

得られたフィルムの性質を表−１にまとめた。

なお、本配合のＴ、は２３０℃であった。

実施例７〜８及び比較例９〜１１ 酸成分としてテレフタル酸を、またグリコール成分とし
、てエチレングリコールとポリエチレングリコール（分
子量１０００）とを用いて得られたポリエチレンテレフ
タレート（Ｄ）（極限粘度０．７５、融点２０５℃、ガ
ラス転移点温度６０℃、エチレングリコール対ポリエチ
レングリコール　モル比５対Ｉ）を使用して、前出実施
例１と同一の配合組成で実験を実施した。

その結果を表−２に比較例と共に示す、なお、本配合に
おけるＴＩは２１０℃であった。

実施例７〜８及び比較例９〜１１ 酸成分としてテレフタル酸を、また、グリコール成分と
してエチレングリコールとポリエチレングリコール（分
子量１０００）とを用いて得られたポリエチレンテレフ
タレート（Ｄ）（極限粘度０．７５、融点２４０℃、ガ
ラス転移点温度６０℃、エチレングリコール対ポリエチ
レングリコールのモル比：５対１）を使用して、実施例
１と同一の配合組成で実験を行なった。

その結果を表−２に比較例と共に示す。

実施例９〜１０及び比較例１２〜１３ １１抜灰形差 前出実施例１と同様の配合物を、ＡＳＴＭ−０１２３８
に準拠した、 オリフィス孔径　　２．０９５±０．００５−一オリフ
イス長さ　　８．０００±０．０２５ｍ＠シリンダー孔
径　　９．５５±０．００７６ｍｍシリンダー長さ　　
１６６ｍ■ ピストン径　　　　９．４７４±０．００７ｍ５＋ピス
トン長さ、　　　６．３５±０．１３ｍ５＋を有するメ
ルトテンションテスタ（東洋精機製作所）にて、シリン
ダー温度、樹脂シリンダー内滞留時間（押出速度で制御
）を変化させた状態で、オリフィス下端よりの溶融落下
樹脂を引取速度４００ｍ／分の速度で引き取り、ロール
にて冷却、繊維状成形体を得た０次に得られた繊維状成
形体を実施例１と同様にして紫外線の照射を実施した。

得られた繊維を２６０℃で加熱し収縮率を測定した。結
果を表−３にまとめた。

表−３ ［発明の効果］ 本発明の耐熱性光架橋ポリエチレンテレフタレート系成
形体は、表−１，２，３に示す実験結果から明らかな如
（、成形加工条件が の領域内であれば良好な成形体を得ることができるが、
該領域外では成形体を得ることができないか、できても
極めて物性値が低いものしかできなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明における適性成形加工条件の範囲を示
す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）実質的に線状の飽和ポリエチレンテレフタレート
   を主成分とする樹脂（Ａ）と、１分子中にオキシラン環
   を２個以上有するエポキシ樹脂を主成分とするカチオン
   重合性化合物（Ｂ）と、紫外線照射によりルイス酸触媒
   を遊離する前記カチオン重合性化合物の光重合開始剤（
   Ｃ）とよりなり、（Ｂ）が（Ａ）の５〜５０重量％、（
   Ｃ）が（Ｂ）の０．１〜１０重量％の割合で配合された
   組成物を、次式に示される成形加工条件 １／２≦Ｒ≦−０．２ｔ＋５２（但し、Ｔ＿１≦ｔ≦２
   ７０）［ここでＲ及びｔは成形機内樹脂滞留時間 （分）及び温度である。また、Ｔ＿１は成 分（Ａ）と成分（Ｂ）混練物の融点である。］でフィル
   ムに成形した後、光架橋し、１００℃のオルソクロロフ
   ェノールに１時間浸漬したときの不溶分が１０重量％以
   上のフィルムを製造することを特徴とする耐熱性光架橋
   ポリエチレンテレフタレート系成形体の製造法。