JPH03188154A - ポリエステル樹脂組成物 - Google Patents
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Landscapes
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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。
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、結晶化速度が速く、低温の金型使用時におけ
る成形性に優れると共に力学物性、電気特性および耐候
性が良好な熱可塑性ポリエステル樹脂組成物に関する。
る成形性に優れると共に力学物性、電気特性および耐候
性が良好な熱可塑性ポリエステル樹脂組成物に関する。
〈従来の技術〉
熱可塑性ポリエステルは、優れた機械的性質や物理的、
化学的性質を有することから幅広い分野に利用されつつ
あるが、それらのうちポリエチレンテレフタレートなど
のいくつかの熱可塑性ポリエステルは、特に優れた特性
を持ちながら射出成形用途にはあまり適用されていない
のが現状である。これは特にポリエチレンテレフタレー
トの場合、他の結晶性ポリマーに比べて結晶化速度が遅
いため、通常の射出成形に用いられる50〜95℃の低
温の金型では十分に結晶化せず、満足な成形品を得るこ
とができないという成形性に問題があったことに起因し
ている。
化学的性質を有することから幅広い分野に利用されつつ
あるが、それらのうちポリエチレンテレフタレートなど
のいくつかの熱可塑性ポリエステルは、特に優れた特性
を持ちながら射出成形用途にはあまり適用されていない
のが現状である。これは特にポリエチレンテレフタレー
トの場合、他の結晶性ポリマーに比べて結晶化速度が遅
いため、通常の射出成形に用いられる50〜95℃の低
温の金型では十分に結晶化せず、満足な成形品を得るこ
とができないという成形性に問題があったことに起因し
ている。
そこでこの成形性を改良する目的で、従来から熱可塑性
ポリエステルの結晶化速度を向上せしめるために種々の
方法が検討されてきた。
ポリエステルの結晶化速度を向上せしめるために種々の
方法が検討されてきた。
例えば特開昭56−57825号公報にはベンゼン環、
ナフタレン環、アントラセン環から選ばれた芳香環にア
ルカリ金属塩化したスルホン酸基およびアルカリ金属塩
化したフェノール性水酸基が結合したことを必須とする
ポリエステル用結晶化促進剤が開示されている。
ナフタレン環、アントラセン環から選ばれた芳香環にア
ルカリ金属塩化したスルホン酸基およびアルカリ金属塩
化したフェノール性水酸基が結合したことを必須とする
ポリエステル用結晶化促進剤が開示されている。
また特開昭49−88993号公報にはイセチオニック
酸のアルカリ金属塩をポリエステルの重合時に添加する
ことを特徴とする結晶化速度を改良した成形用ポリエス
テルの製造法が開示されている。
酸のアルカリ金属塩をポリエステルの重合時に添加する
ことを特徴とする結晶化速度を改良した成形用ポリエス
テルの製造法が開示されている。
さらに、特開昭56−92918号公報には、ポリエス
テルの末端を金属塩化せしめる共重合成分、あるいはア
ルカリ金属の存在下にポリエステルの重合を行うことを
特徴とする高速結晶化ポリエステルについて開示されて
いる。
テルの末端を金属塩化せしめる共重合成分、あるいはア
ルカリ金属の存在下にポリエステルの重合を行うことを
特徴とする高速結晶化ポリエステルについて開示されて
いる。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかしながら、前記の方法を適用しても、ポリエステル
の結晶化速度はさほど向上しないばかりか、成形品の機
械物性が低下するという問題があった。
の結晶化速度はさほど向上しないばかりか、成形品の機
械物性が低下するという問題があった。
そこで本発明者らは、熱可塑性ポリエステルの結晶化速
度を大幅に向上せしめ、成形性を改良すると同時に、良
好な機械物性を有するポリエステル樹脂組成物を得るべ
く鋭意検討した結果、熱可塑性ポリエステルの重合時に
、フェノール性の水酸基を含む芳香族スルホン酸の金属
塩を添加し、特定の分子量分布を持たせることにより当
初の目的が効果的に達成できることを見出し本発明に到
達した。
度を大幅に向上せしめ、成形性を改良すると同時に、良
好な機械物性を有するポリエステル樹脂組成物を得るべ
く鋭意検討した結果、熱可塑性ポリエステルの重合時に
、フェノール性の水酸基を含む芳香族スルホン酸の金属
塩を添加し、特定の分子量分布を持たせることにより当
初の目的が効果的に達成できることを見出し本発明に到
達した。
く課題を解決するための手段〉
すなわち本発明は炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸
またはその低級アルキルエステルと炭素数2〜20のジ
オールを出発原料とする熱可塑性ポリエステル100重
量部に対して、下記一般式(I)で表されるフェノール
性水酸基含有有機スルホン酸塩0.01〜20重量部を
、前記熱可塑性ポリエステルの重縮合完結前に添加して
なる組成物であって、該組成物中にゲルパーミェーショ
ンクロマトグラフィによって分子量を測定した際にポリ
スチレン換算分子量で2.000以下の分子量を有し、
かつイオウ濃度が0゜005重量%以上のポリエステル
系成分が1〜20重量%存在することを特徴とするポリ
エステル樹脂組成物を提供するものである。
またはその低級アルキルエステルと炭素数2〜20のジ
オールを出発原料とする熱可塑性ポリエステル100重
量部に対して、下記一般式(I)で表されるフェノール
性水酸基含有有機スルホン酸塩0.01〜20重量部を
、前記熱可塑性ポリエステルの重縮合完結前に添加して
なる組成物であって、該組成物中にゲルパーミェーショ
ンクロマトグラフィによって分子量を測定した際にポリ
スチレン換算分子量で2.000以下の分子量を有し、
かつイオウ濃度が0゜005重量%以上のポリエステル
系成分が1〜20重量%存在することを特徴とするポリ
エステル樹脂組成物を提供するものである。
HOA r +S O3+M ) l /II) n=
・・・”■(式中、Arは炭素数6〜30の芳香環を、
Mはアルカリもしくはアルカリ土類金属を、mは1また
は2を、nは1〜5の整数を示す、)本発明で用いる熱
可塑性ポリエステルとは、ジカルボン酸(あるいはその
エステル形成性誘導体)と、ジオール(あるいはそのエ
ステル形成性誘導体)とを主成分とする重縮合反応によ
り得られる重合体ないし共重合体である。
・・・”■(式中、Arは炭素数6〜30の芳香環を、
Mはアルカリもしくはアルカリ土類金属を、mは1また
は2を、nは1〜5の整数を示す、)本発明で用いる熱
可塑性ポリエステルとは、ジカルボン酸(あるいはその
エステル形成性誘導体)と、ジオール(あるいはそのエ
ステル形成性誘導体)とを主成分とする重縮合反応によ
り得られる重合体ないし共重合体である。
ここでいラジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソ
フタル酸、オルトフタル酸、1.5−ナフタレンジカル
ボン酸、2,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナ
フタレンジカルボン酸、2.2′−ビフェニルジカルボ
ン酸、3.3′−ビフェニルジカルボン酸、4.4′−
ビフェニルジカルボン酸、4.4′−ジフェニルエーテ
ルジカルボン酸、4.4′−ジフェニルメタンジカルボ
ン酸、4.4′−ジフェニルスルフォンジカルボン酸、
4.4′−ジフェニルイソプロピリデンジカルボン酸、
1.2−ビス(フェノキシ)エタン−4,4’−ジカル
ボン酸、2.5−アントラセンジカルボン酸、2.6−
アントラセンジカルボン酸、4.4′−ρ−ターフェニ
レンジカルボン酸、2.5−ピリジンジカルボン酸など
の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン酸、ド
デカンジオン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸
、シクロヘキサンジカルボン酸なとの脂環族ジカルボン
酸などであり、テレフタル酸が好ましく使用できる。な
おこれらのジカルボン酸は2種以上を混合して使用して
もよい。
フタル酸、オルトフタル酸、1.5−ナフタレンジカル
ボン酸、2,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナ
フタレンジカルボン酸、2.2′−ビフェニルジカルボ
ン酸、3.3′−ビフェニルジカルボン酸、4.4′−
ビフェニルジカルボン酸、4.4′−ジフェニルエーテ
ルジカルボン酸、4.4′−ジフェニルメタンジカルボ
ン酸、4.4′−ジフェニルスルフォンジカルボン酸、
4.4′−ジフェニルイソプロピリデンジカルボン酸、
1.2−ビス(フェノキシ)エタン−4,4’−ジカル
ボン酸、2.5−アントラセンジカルボン酸、2.6−
アントラセンジカルボン酸、4.4′−ρ−ターフェニ
レンジカルボン酸、2.5−ピリジンジカルボン酸など
の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン酸、ド
デカンジオン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸
、シクロヘキサンジカルボン酸なとの脂環族ジカルボン
酸などであり、テレフタル酸が好ましく使用できる。な
おこれらのジカルボン酸は2種以上を混合して使用して
もよい。
また、ジオール成分としては、エチレングリコール、プ
ロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレン
グリコール、ネオペンチルグリコール、2−メチル−1
,3−プロパンジオール、ジエチレングリコール、トリ
エチレングリコールなどの脂肪族ジオール、1.4−シ
クロヘキサンジメタツールなどの脂環族ジオールなど、
およびそれらの混合物などが挙げられる。
ロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレン
グリコール、ネオペンチルグリコール、2−メチル−1
,3−プロパンジオール、ジエチレングリコール、トリ
エチレングリコールなどの脂肪族ジオール、1.4−シ
クロヘキサンジメタツールなどの脂環族ジオールなど、
およびそれらの混合物などが挙げられる。
なお少量であれば、分子量400〜6.000の長鎖ジ
オール、すなわちポリエチレングリコール、ポリプロピ
レングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどを
1種以上共重合せしめてもよい。
オール、すなわちポリエチレングリコール、ポリプロピ
レングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどを
1種以上共重合せしめてもよい。
具体的な熱可塑性ポリエステルの例としては、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、
ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレー
ト、ポリブチレンナフタレート、ポリシクロヘキサンジ
メチレンテレフタレートおよびポリエチレン1.2−ビ
ス(フェノキシ)エタン−4,4′−ジカルボキシレー
トなどのほか、ポリエチレンイソフタレート/テレフタ
レート、ポリブチレンテレフタレート/イソフタレート
、ポリブチレンテレフタレート/デカンジカルボキシレ
ートおよびポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレー
ト/イソフタレートなどの共重合ポリエステルが挙げら
れる。これらのうち機械的性質、成形性などのバランス
のとれたポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキ
サンジメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレ
ートおよびポリエチレンテレフタレートが好ましく使用
できる。
レンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、
ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレー
ト、ポリブチレンナフタレート、ポリシクロヘキサンジ
メチレンテレフタレートおよびポリエチレン1.2−ビ
ス(フェノキシ)エタン−4,4′−ジカルボキシレー
トなどのほか、ポリエチレンイソフタレート/テレフタ
レート、ポリブチレンテレフタレート/イソフタレート
、ポリブチレンテレフタレート/デカンジカルボキシレ
ートおよびポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレー
ト/イソフタレートなどの共重合ポリエステルが挙げら
れる。これらのうち機械的性質、成形性などのバランス
のとれたポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキ
サンジメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレ
ートおよびポリエチレンテレフタレートが好ましく使用
できる。
本発明において使用する熱可塑性ポリエステルは、0−
クロルフェノール溶液を25℃で測定した極限粘度が0
.25〜3.0 a/ tr、特ニ0゜4〜2.25
a/ gのものが好ましい。
クロルフェノール溶液を25℃で測定した極限粘度が0
.25〜3.0 a/ tr、特ニ0゜4〜2.25
a/ gのものが好ましい。
本発明で結晶化速度の改良のためにポリエステルの重合
時に添加する化合物は、下記一般式(I)の構造式を持
つものである。
時に添加する化合物は、下記一般式(I)の構造式を持
つものである。
HOAr−[−3O3−4M)l/−)n −・・・
■(式中、Arは炭素数6〜30の芳香環を、Mはアル
カリもしくはアルカリ土類金属を、mは1または2を、
nは1〜5の整数を示す、)上記一般式(I)において
、基本骨格となる芳香環の例としては、ベンゼン、ナフ
タレン、フェナンスレン、アントラセン、ピレンなどの
炭化水素系芳香環や、ピリジン、トリアジン、フラン、
キノリン、イソキノリン、1.10−フェナンスレンな
どの複素芳香環、さらにインデン、インドール、ベンゾ
フラン、フルオレン、ジベンゾフランなどの一般の芳香
環を含む環式系なども用いられ、特に限定されるもので
ない。
■(式中、Arは炭素数6〜30の芳香環を、Mはアル
カリもしくはアルカリ土類金属を、mは1または2を、
nは1〜5の整数を示す、)上記一般式(I)において
、基本骨格となる芳香環の例としては、ベンゼン、ナフ
タレン、フェナンスレン、アントラセン、ピレンなどの
炭化水素系芳香環や、ピリジン、トリアジン、フラン、
キノリン、イソキノリン、1.10−フェナンスレンな
どの複素芳香環、さらにインデン、インドール、ベンゾ
フラン、フルオレン、ジベンゾフランなどの一般の芳香
環を含む環式系なども用いられ、特に限定されるもので
ない。
ここで、上記芳香環には水酸基が1つ結合していること
が必須であり、水酸基を持たない場合には結晶化速度の
改良効果をほとんど示さない、また水酸基は、アルカリ
金属のような金属で金属塩化されていてはならない、何
故なら水酸基が金属塩化されている場合には塩の強い疑
集力のため、この化合物自体が重合系中から析出しやす
く、しばしば異物となって結晶化速度の改良効果が不十
分となるばかりか、得られた熱可塑性ポリエステル組成
物からなる成形品の力学特性を悪化させるからである。
が必須であり、水酸基を持たない場合には結晶化速度の
改良効果をほとんど示さない、また水酸基は、アルカリ
金属のような金属で金属塩化されていてはならない、何
故なら水酸基が金属塩化されている場合には塩の強い疑
集力のため、この化合物自体が重合系中から析出しやす
く、しばしば異物となって結晶化速度の改良効果が不十
分となるばかりか、得られた熱可塑性ポリエステル組成
物からなる成形品の力学特性を悪化させるからである。
また、金属塩化されたスルホン酸基は、芳香環に1つ以
上結合していなければならないが、この基の数は少ない
方が望ましい、これは上述と同様の理由である。すなわ
ち、この基が多すぎる場合は、重合系中に均一に分散せ
ず異物となり、結晶化速度の改良効果を低下させるとと
もに、成形品の力学特性を悪化させるからである。した
がって金属塩化されたスルホン酸基の数は好ましくは2
つ以下であり、最も好ましくは1つである。
上結合していなければならないが、この基の数は少ない
方が望ましい、これは上述と同様の理由である。すなわ
ち、この基が多すぎる場合は、重合系中に均一に分散せ
ず異物となり、結晶化速度の改良効果を低下させるとと
もに、成形品の力学特性を悪化させるからである。した
がって金属塩化されたスルホン酸基の数は好ましくは2
つ以下であり、最も好ましくは1つである。
先に述べた水酸基と金属塩化されたスルホン酸基は、芳
香環の結合可能な任意の位置に結合することができる。
香環の結合可能な任意の位置に結合することができる。
しかしながら置換基の位置によって得られる結晶化速度
の改良効果の度合いが異なる0例えばフェノールスルホ
ン酸ナトリウムの場合には、置換基の位置はオルト、メ
タ、バラの3つの位置が可能であるが、結晶化速度を顕
著に改良するのはパラ位であり、オルト、メタ位のもの
は結晶化速度の改良効果が小さくなる傾向がある。また
、フェノールジスルホン酸ジナトリウム塩の場合には、
スルホン酸の結合位置は2.3 、2,4 ; 2,5
、2,6 、3.4 。
の改良効果の度合いが異なる0例えばフェノールスルホ
ン酸ナトリウムの場合には、置換基の位置はオルト、メ
タ、バラの3つの位置が可能であるが、結晶化速度を顕
著に改良するのはパラ位であり、オルト、メタ位のもの
は結晶化速度の改良効果が小さくなる傾向がある。また
、フェノールジスルホン酸ジナトリウム塩の場合には、
スルホン酸の結合位置は2.3 、2,4 ; 2,5
、2,6 、3.4 。
3.5の6つであるが、この中で結晶化速度の改良効果
が大きいものは2,6.3.5であり特に3゜5位が好
ましい。
が大きいものは2,6.3.5であり特に3゜5位が好
ましい。
以上に例で述べたように、芳香環に置換基が対称性を崩
さないように結合しているものが結晶化速度の改良効果
が大きいため特に好ましい。
さないように結合しているものが結晶化速度の改良効果
が大きいため特に好ましい。
また、本発明の添加剤は水酸基、金属塩化されたスルホ
ン酸基以外に本発明の効果を阻害しないかぎり別の置換
基を含んでいてもさしつかえない、そのような置換基と
してはメチル基、エチル基のような脂肪族基、クロム、
ブロムなどのハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、アセチ
ル、プロピオニル、ペイジイルなどのアラル基、メチル
スルホニル、エチルスルホニル、フェニルスルホニル、
トルイルスルホニルなどのスルホニル基、N−フェニル
カルボアミド、N−エチルカルボアミド、N−プロピル
カルボアミドなどのカルボアミド基、メトキシ、エトキ
シなどのアルコキシ基およびフェニルなどの芳香族基が
挙げられ、なかでも脂肪族基、ハロゲン基およびアルコ
キシ基が好ましい。
ン酸基以外に本発明の効果を阻害しないかぎり別の置換
基を含んでいてもさしつかえない、そのような置換基と
してはメチル基、エチル基のような脂肪族基、クロム、
ブロムなどのハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、アセチ
ル、プロピオニル、ペイジイルなどのアラル基、メチル
スルホニル、エチルスルホニル、フェニルスルホニル、
トルイルスルホニルなどのスルホニル基、N−フェニル
カルボアミド、N−エチルカルボアミド、N−プロピル
カルボアミドなどのカルボアミド基、メトキシ、エトキ
シなどのアルコキシ基およびフェニルなどの芳香族基が
挙げられ、なかでも脂肪族基、ハロゲン基およびアルコ
キシ基が好ましい。
上記0式で示される化合物の具体例としては、次の化合
物のスルホン酸基をアルカリ金属またはアルカリ土類金
属で金属塩化した化合物が挙げられる。
物のスルホン酸基をアルカリ金属またはアルカリ土類金
属で金属塩化した化合物が挙げられる。
すなわちベースとなる化合物としては0−フェノールス
ルホン酸、m−フェノールスルホン酸、p−フェノール
スルホン酸、1−ヒドロキシ−3,5−ベンゼンジスル
ホン酸、1−ヒドロキシ−2,6−ベンゼンジスルホン
酸、1−ヒドロキシ−2,4−ベンゼンジスルホン酸、
1−ヒドロキシ−3,4−ベンゼンジスルホン酸、2−
ナフトール−6−スルホン酸、1−ナフトール−5−ス
ルホン酸および1−ナフトール−4−スルホン酸、9−
ヒドロキシ−10−アントラセンスルホン酸などが挙げ
られ、なかでもフェノールスルホン酸、特にp−フェノ
ールスルホン酸が性能並びに経済性の面から最も好まし
い。
ルホン酸、m−フェノールスルホン酸、p−フェノール
スルホン酸、1−ヒドロキシ−3,5−ベンゼンジスル
ホン酸、1−ヒドロキシ−2,6−ベンゼンジスルホン
酸、1−ヒドロキシ−2,4−ベンゼンジスルホン酸、
1−ヒドロキシ−3,4−ベンゼンジスルホン酸、2−
ナフトール−6−スルホン酸、1−ナフトール−5−ス
ルホン酸および1−ナフトール−4−スルホン酸、9−
ヒドロキシ−10−アントラセンスルホン酸などが挙げ
られ、なかでもフェノールスルホン酸、特にp−フェノ
ールスルホン酸が性能並びに経済性の面から最も好まし
い。
本発明で使用するスルホン酸化合物の金属塩の金属とし
てはリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セ
シウムなどのアルカリ金属およびカルシウム、バリウム
などのアルカリ土類金属が好ましく、特にアルカリ金属
なかでもリチウムおよびナトリウムが好ましい。
てはリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セ
シウムなどのアルカリ金属およびカルシウム、バリウム
などのアルカリ土類金属が好ましく、特にアルカリ金属
なかでもリチウムおよびナトリウムが好ましい。
本発明におけるスルホン酸金属塩化合物の添加量は、熱
可塑性ポリエステル100重量部に対して、0.01〜
20重量部、好ましくは0.05〜10重量部、より好
ましくは0.1〜5重量部である。添加量が0.01重
量部未満の場合には、熱可塑性ポリエステルの結晶性改
良効果が十分でなく、20重量部を越えると溶融粘度が
高くなり樹脂の流動性が悪化し、また力学物性が低下す
る傾向にあるため好ましくない。
可塑性ポリエステル100重量部に対して、0.01〜
20重量部、好ましくは0.05〜10重量部、より好
ましくは0.1〜5重量部である。添加量が0.01重
量部未満の場合には、熱可塑性ポリエステルの結晶性改
良効果が十分でなく、20重量部を越えると溶融粘度が
高くなり樹脂の流動性が悪化し、また力学物性が低下す
る傾向にあるため好ましくない。
本発明のスルホン酸金属塩化合物は、単に重合時に添加
するだけでは満足すべき結晶化速度の改良効果を得るの
が困難である。最も優れた効果を得るためには、重合条
件を工夫し、得られたポリエステル組成物がポリスチレ
ン1算分子量で分子量2.000以下の分子量を有し、
かつイオウ濃度が0.005重量%以上のポリエステル
系成分を1〜20重量%含むように重合しなければなら
ない0分子量2. OOO以下の成分が1.0重量%未
溝の場合には結晶化速度の改良効果が小さく、一方20
重量%を越える場合には機械的性質が低下する傾向があ
るためいずれも好ましくない、また分子量2. OOO
以下のポリエステル系成分のイオウ濃度が0.005%
未満の場合には十分な結晶化速度の向上を示さず、結晶
化速度の改良効果を大きくするためには0.005%以
上、特に0.01%以上、さらに好ましくは0.05%
以上とすることが必要である。
するだけでは満足すべき結晶化速度の改良効果を得るの
が困難である。最も優れた効果を得るためには、重合条
件を工夫し、得られたポリエステル組成物がポリスチレ
ン1算分子量で分子量2.000以下の分子量を有し、
かつイオウ濃度が0.005重量%以上のポリエステル
系成分を1〜20重量%含むように重合しなければなら
ない0分子量2. OOO以下の成分が1.0重量%未
溝の場合には結晶化速度の改良効果が小さく、一方20
重量%を越える場合には機械的性質が低下する傾向があ
るためいずれも好ましくない、また分子量2. OOO
以下のポリエステル系成分のイオウ濃度が0.005%
未満の場合には十分な結晶化速度の向上を示さず、結晶
化速度の改良効果を大きくするためには0.005%以
上、特に0.01%以上、さらに好ましくは0.05%
以上とすることが必要である。
結晶化速度の特に優れたポリエステルの場合には、しば
しば分子量1.000程度の領域にピークもしくは肩を
持った分子量分布を示す場合がある。
しば分子量1.000程度の領域にピークもしくは肩を
持った分子量分布を示す場合がある。
この低分子量の存在によって、なぜポリエスチルの結晶
化速度が大きく改良されるのがは今後の検討に待たなけ
ればならない、しかし、この低分子量成分をゲルパーミ
ェーションクロマトグラフィで分取し、元素分析を行っ
たところ、イオウの含量が多いことが認められ、この低
分子量成分は添加したフェノール系水酸基を持ったアル
カリ金属塩が、ポリエステルのオリゴマーに付加した構
造をとり、ポリエステル中に微分散することによって結
晶化速度を大巾に向上させているものと考えられる0通
常のイオウを含まないポリエステルのオリゴマーをポリ
エステルに添加した場合、あるいは重合時にこのような
オリゴマーが生成する条件で重合を行った場合には、結
晶化速度の向上効果はほとんど認められずイオウを一定
量以上含有するオリゴマーでないと結晶化速度の向上効
果がない。
化速度が大きく改良されるのがは今後の検討に待たなけ
ればならない、しかし、この低分子量成分をゲルパーミ
ェーションクロマトグラフィで分取し、元素分析を行っ
たところ、イオウの含量が多いことが認められ、この低
分子量成分は添加したフェノール系水酸基を持ったアル
カリ金属塩が、ポリエステルのオリゴマーに付加した構
造をとり、ポリエステル中に微分散することによって結
晶化速度を大巾に向上させているものと考えられる0通
常のイオウを含まないポリエステルのオリゴマーをポリ
エステルに添加した場合、あるいは重合時にこのような
オリゴマーが生成する条件で重合を行った場合には、結
晶化速度の向上効果はほとんど認められずイオウを一定
量以上含有するオリゴマーでないと結晶化速度の向上効
果がない。
分子量2.000以下のオリゴマーの含量は、通常のゲ
ルパーミェーションクロマトグラフィ法によて測定でき
る。溶媒としては0−クロロフェノール/クロロホルム
= 1 / 4 (vat/vol)、検出器としては
示差屈折計を用いることができる。すなわち市販の分子
量分布の狭いポリスチレンを用いてカラムの校正を行い
ポリエステルの出力曲線とベースラインに狭まれた面積
全体に対して、ポリスチレンの分子量2. OOOに対
応する保持時間以降の面積の占める割合を求め、オリゴ
マーの含量を算出する。
ルパーミェーションクロマトグラフィ法によて測定でき
る。溶媒としては0−クロロフェノール/クロロホルム
= 1 / 4 (vat/vol)、検出器としては
示差屈折計を用いることができる。すなわち市販の分子
量分布の狭いポリスチレンを用いてカラムの校正を行い
ポリエステルの出力曲線とベースラインに狭まれた面積
全体に対して、ポリスチレンの分子量2. OOOに対
応する保持時間以降の面積の占める割合を求め、オリゴ
マーの含量を算出する。
また、オリゴマーに含有されるイオウの量は、分子量2
.000以下のポリエステル成分を分取し、元素分析に
より定量することによって求めることができる。
.000以下のポリエステル成分を分取し、元素分析に
より定量することによって求めることができる。
このオリゴマー量は、フェノール系水酸基を持ったスル
ホン酸塩化合物の添加時期、添加方法(粉末、溶液、懸
濁液)によっても異なり、またエステル化反応、エステ
ル交換反応または重合反応の反応条件(触媒の種類、触
媒量、温度、昇温スピード、減圧度、減圧スピードなど
)によっても大きく影響される。添加するフェノール系
水酸基を持ったスルホン酸塩化合物により、最適の条件
は異なっており、−既に述べることはできないが一般に
はフェノール系水酸基を持ったスルホン酸塩化合物の添
加時期はエステル交換反応、エステル化反応の初期段階
、さらには反応前に添加した場合が望ましい結果を与え
ることが多い。
ホン酸塩化合物の添加時期、添加方法(粉末、溶液、懸
濁液)によっても異なり、またエステル化反応、エステ
ル交換反応または重合反応の反応条件(触媒の種類、触
媒量、温度、昇温スピード、減圧度、減圧スピードなど
)によっても大きく影響される。添加するフェノール系
水酸基を持ったスルホン酸塩化合物により、最適の条件
は異なっており、−既に述べることはできないが一般に
はフェノール系水酸基を持ったスルホン酸塩化合物の添
加時期はエステル交換反応、エステル化反応の初期段階
、さらには反応前に添加した場合が望ましい結果を与え
ることが多い。
本発明のポリエステル樹脂組成物に対して、ポリエチレ
ンテレフタレートに代表される熱可塑性ポリエステルの
成形性改良剤として知られる各種の有機酸塩や無機化合
物を併用することも成形加工性の向上の観点から好まし
い、これらの化合物の具体例としてはステアリン酸ナト
リウム、ステアリン酸バリウムなどのステアリン酸塩、
モンタン酸エステルの部分ケン化物のナトリウム塩、バ
リウム塩、アイオノマー、β−ジゲトン類のナトリウム
塩、タルクおよびサリチルアニリドのナトリウム塩、サ
リチルアルデヒドのナトリウム塩、ニトロフェノールの
ナトリウム塩などの置換フェノールのナトリウム塩など
が挙げられる。
ンテレフタレートに代表される熱可塑性ポリエステルの
成形性改良剤として知られる各種の有機酸塩や無機化合
物を併用することも成形加工性の向上の観点から好まし
い、これらの化合物の具体例としてはステアリン酸ナト
リウム、ステアリン酸バリウムなどのステアリン酸塩、
モンタン酸エステルの部分ケン化物のナトリウム塩、バ
リウム塩、アイオノマー、β−ジゲトン類のナトリウム
塩、タルクおよびサリチルアニリドのナトリウム塩、サ
リチルアルデヒドのナトリウム塩、ニトロフェノールの
ナトリウム塩などの置換フェノールのナトリウム塩など
が挙げられる。
さらに、本発明のポリエステルv!J′#1組成物に対
して、ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性ポリ
エステルに対し通常用いられる結晶化促進剤を添加する
ことにより、成形性を一層向上させることができる。こ
のような結晶化促進剤の具体例として、ポリエチレング
リコール、ポリプロピレングリコールなどのポリアルキ
レングリコールやそのカルボン酸ジエステル、α、ω−
ジアルキルエーテル化ポリエチレングリコール、α、ω
−ジアルキルエーテル化ポリプロピレングリコールなど
のα、ω−ジアルキルエーテル化ポリアルキレングリコ
ール、ネオペンチルグリコールジベンゾエートなどの安
息香酸エステル化合物およびポリカプロラクトン、ポリ
エチレンアジペートなどの脂肪族ポリエステルなどが好
ましく使用できる。
して、ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性ポリ
エステルに対し通常用いられる結晶化促進剤を添加する
ことにより、成形性を一層向上させることができる。こ
のような結晶化促進剤の具体例として、ポリエチレング
リコール、ポリプロピレングリコールなどのポリアルキ
レングリコールやそのカルボン酸ジエステル、α、ω−
ジアルキルエーテル化ポリエチレングリコール、α、ω
−ジアルキルエーテル化ポリプロピレングリコールなど
のα、ω−ジアルキルエーテル化ポリアルキレングリコ
ール、ネオペンチルグリコールジベンゾエートなどの安
息香酸エステル化合物およびポリカプロラクトン、ポリ
エチレンアジペートなどの脂肪族ポリエステルなどが好
ましく使用できる。
また、本発明のポリエステル樹脂組成物に対して、さら
に充填剤および/または補強材を添加することにより、
他の物性を損なうことなく、剛性を大幅に向上させるこ
とができる。
に充填剤および/または補強材を添加することにより、
他の物性を損なうことなく、剛性を大幅に向上させるこ
とができる。
このような充填剤としては、ガラス繊維、炭素繊維、金
属繊維、アラミド繊維、アスベスト、チタン酸カリウム
ウィスカ、ワラステナイト、ガラスフレーク、ガラスピ
ーズ、タルク、マイカ、クレー、炭酸カルシウム、硫酸
バリウム、酸化チタンおよび酸化アルミニウムなどが挙
げられ、なかでもチョッグドストランドタイプのガラス
繊維が好ましく用いられる。これらの添加量は熱可塑性
ポリエステル100重量部に対して120重量部以下で
用いるのが好ましい。
属繊維、アラミド繊維、アスベスト、チタン酸カリウム
ウィスカ、ワラステナイト、ガラスフレーク、ガラスピ
ーズ、タルク、マイカ、クレー、炭酸カルシウム、硫酸
バリウム、酸化チタンおよび酸化アルミニウムなどが挙
げられ、なかでもチョッグドストランドタイプのガラス
繊維が好ましく用いられる。これらの添加量は熱可塑性
ポリエステル100重量部に対して120重量部以下で
用いるのが好ましい。
さらに本発明のポリエステル樹脂組成物に対して、本発
明の目的を損なわない範囲で、酸化防止刑、熱安定剤、
紫外線吸収剤、滑剤、離型剤および染料・顔料を含む着
色剤などの通常の添加剤を1種以上添加することができ
る。
明の目的を損なわない範囲で、酸化防止刑、熱安定剤、
紫外線吸収剤、滑剤、離型剤および染料・顔料を含む着
色剤などの通常の添加剤を1種以上添加することができ
る。
また少量の熱可塑性樹脂、例えば、ポリカーボネート、
ポリアミド、ポリフェニレンオキサイド、ポリプロピレ
ン、ポリエチレン、エチレン/プロピレン共重合体、エ
チレン/ブテン−1共重合体、エチレン/プロピレン/
非共役ジエン共重合体、エチレン/アクリル酸エチル共
重合体、エチレン/メタクリル酸グリシジル共重合体、
エチレン/酢酸ビニル/メタクリル酸グリシジル共重合
体およびエチレン/プロピレン−g−無水マレイン酸共
重合体などを添加することもできる。
ポリアミド、ポリフェニレンオキサイド、ポリプロピレ
ン、ポリエチレン、エチレン/プロピレン共重合体、エ
チレン/ブテン−1共重合体、エチレン/プロピレン/
非共役ジエン共重合体、エチレン/アクリル酸エチル共
重合体、エチレン/メタクリル酸グリシジル共重合体、
エチレン/酢酸ビニル/メタクリル酸グリシジル共重合
体およびエチレン/プロピレン−g−無水マレイン酸共
重合体などを添加することもできる。
本発明の急速結晶化ポリエステル樹脂組成物に充鎮材お
よび/または補強剤、さらに上述の添加剤を添加する方
法については特に限定されるものではなく、ポリエステ
ルの重合末期に添加する方法や押出機を使用して溶融混
練する方法が挙げられ、なかでも押出機を用いて混練を
行うのが最も望ましい。
よび/または補強剤、さらに上述の添加剤を添加する方
法については特に限定されるものではなく、ポリエステ
ルの重合末期に添加する方法や押出機を使用して溶融混
練する方法が挙げられ、なかでも押出機を用いて混練を
行うのが最も望ましい。
本発明のポリエステル樹脂組成物は、射出成形、押出成
形などの通常の方法で容易に成形することが可能であり
、得られた成形品は優れた性能を発揮する。特に射出成
形においては50〜95℃の低温の金型を用いても成形
性が良好であるという特徴を有する。
形などの通常の方法で容易に成形することが可能であり
、得られた成形品は優れた性能を発揮する。特に射出成
形においては50〜95℃の低温の金型を用いても成形
性が良好であるという特徴を有する。
また、成形品は、力学物性、耐アーク性などの電気特性
、耐候性などが特に良好である。
、耐候性などが特に良好である。
〈実施例〉
以下、実施例を挙げて本発明の効果をさらに詳述する。
実施例1〜4、比較例1〜5
ジメチルテレフタレートioo重量部、エチレングリコ
ール62重量部、酢酸リチウム0.16重量部、二酸化
アンチモン0.04重量部および酢酸マンガン0.02
重量部の混合物に対し、さらに表1に示した添加剤化合
物を所定量添加しな、これを140℃に!?−温し、ジ
メチルテレフタレートが溶融した後、撹拌を開始し、1
40℃から245℃まで3.5時間をかけて昇温してエ
ステル交換反応を行い、大部分のメタノールを留去した
0次いで245℃から280℃に3時間で昇温しながら
、除々に真空に引き、0゜6amH!Jの真空下、重合
を行った。
ール62重量部、酢酸リチウム0.16重量部、二酸化
アンチモン0.04重量部および酢酸マンガン0.02
重量部の混合物に対し、さらに表1に示した添加剤化合
物を所定量添加しな、これを140℃に!?−温し、ジ
メチルテレフタレートが溶融した後、撹拌を開始し、1
40℃から245℃まで3.5時間をかけて昇温してエ
ステル交換反応を行い、大部分のメタノールを留去した
0次いで245℃から280℃に3時間で昇温しながら
、除々に真空に引き、0゜6amH!Jの真空下、重合
を行った。
得られたポリエチレンテレフタレート組成物について、
パーキンエルマー社製示差走査熱量計を用いて示差熱分
析を行い、昇温結晶化温度および降温結晶化温度を測定
し結晶性を評価した。一般によく知られているように、
降温結晶化温度が上湯すればする程、昇温結晶化温度が
低下すればする程結晶性が向上することから、ΔT=(
降温結晶化温度)−(昇温結晶化温度)としたときの八
Tを結晶性の目安とした。
パーキンエルマー社製示差走査熱量計を用いて示差熱分
析を行い、昇温結晶化温度および降温結晶化温度を測定
し結晶性を評価した。一般によく知られているように、
降温結晶化温度が上湯すればする程、昇温結晶化温度が
低下すればする程結晶性が向上することから、ΔT=(
降温結晶化温度)−(昇温結晶化温度)としたときの八
Tを結晶性の目安とした。
また、それぞれのサンプルについてウォーター社製ゲル
パーミェーションクロマトグラフを用い、分子量分布を
測定した。用いた溶媒は〇−クロロフェノール/クロロ
ホルム混合溶媒(1/4V/V)検出器は、ウォーター
社製示差屈折率検出器である0分子量の校正は分子量分
布の狭いポリスチレン標準サンプルを用い、全分子量分
布に占めるポリスチレン換算分子量2゜000以下の低
分子量成分の割合を求めた。また、2.000以下の低
分子量成分を分取し、そのイオウ含量を求めた。
パーミェーションクロマトグラフを用い、分子量分布を
測定した。用いた溶媒は〇−クロロフェノール/クロロ
ホルム混合溶媒(1/4V/V)検出器は、ウォーター
社製示差屈折率検出器である0分子量の校正は分子量分
布の狭いポリスチレン標準サンプルを用い、全分子量分
布に占めるポリスチレン換算分子量2゜000以下の低
分子量成分の割合を求めた。また、2.000以下の低
分子量成分を分取し、そのイオウ含量を求めた。
また、それぞれのサンプルについて0−クロロフェノー
ル溶液、25℃における極限粘度を測定した。
ル溶液、25℃における極限粘度を測定した。
これらの結果を表1に示した。
次に、得られたポリエチレンテレフタレート100重量
部に対してチョツプドストランドタイプのガラス繊維(
3m長、径11μ)50重量部を配合し、280℃に設
定した30關φ2軸押出機により溶融混線ペレット化し
た。
部に対してチョツプドストランドタイプのガラス繊維(
3m長、径11μ)50重量部を配合し、280℃に設
定した30關φ2軸押出機により溶融混線ペレット化し
た。
さらに上記ベレットを145℃で5時間真空乾燥の後、
275℃に設定した型締圧カフ5tのスクリューインラ
イン型射出成形機を用い、射出時間/冷却時間/中間時
間15秒/15秒15秒、金型温度80℃にて、縦45
萌、横65閣、深さ20g、肉厚2圓の箱型成形品を成
形し、箱型成形品を金型より引き離すのに必要な力(離
型力)を求めた。
275℃に設定した型締圧カフ5tのスクリューインラ
イン型射出成形機を用い、射出時間/冷却時間/中間時
間15秒/15秒15秒、金型温度80℃にて、縦45
萌、横65閣、深さ20g、肉厚2圓の箱型成形品を成
形し、箱型成形品を金型より引き離すのに必要な力(離
型力)を求めた。
また同様の射出条件により、ASTM−1号ダンベルを
成形し、ASTM D−638に従い引張物性を測定
した。
成形し、ASTM D−638に従い引張物性を測定
した。
以上の結果を併せて表1に示す。
表1の結果から、本発明のポリエステル樹脂組成物は結
晶化速度が大幅に改良され、低温金型においてら良好な
離型性を示し、かつ機械物性も良好なことが分る。
晶化速度が大幅に改良され、低温金型においてら良好な
離型性を示し、かつ機械物性も良好なことが分る。
比較例6
p−フェノールスルホン酸ナトリウムをエステル交換反
応を開始後、メタノールが理論量の半分留出した時点で
粉体のまま添加した以外は実施例2と同様に重合を行っ
た。結果を表1に併せて示した。このポリエステル樹脂
組成物は分子量2.000以下の成分の割合が1%未満
であり、結晶化速度が劣る。
応を開始後、メタノールが理論量の半分留出した時点で
粉体のまま添加した以外は実施例2と同様に重合を行っ
た。結果を表1に併せて示した。このポリエステル樹脂
組成物は分子量2.000以下の成分の割合が1%未満
であり、結晶化速度が劣る。
さらにこの組成物に実施例1〜4、比較例1〜4と同様
にガラス繊維をコンパウンドし評価した結果を表1に併
せて示した。
にガラス繊維をコンパウンドし評価した結果を表1に併
せて示した。
比較例7
P−フェノールスルホン酸ナトリウムをエステル交換反
応終了後、EG浴溶液 10 w t%)として添加し
、重合した以外は実施例2と同様に重合を行った。結果
を表1に併せて示した。
応終了後、EG浴溶液 10 w t%)として添加し
、重合した以外は実施例2と同様に重合を行った。結果
を表1に併せて示した。
この組成物は異物が著しく多く、しかも分子量2.00
0以下の成分の割合は1%未満で結晶化速度が劣る。
0以下の成分の割合は1%未満で結晶化速度が劣る。
さらにこの組成物に実施例1〜4、比較例1〜4と同様
にガラス繊維をコンパウンドし評価した結果を表1に併
せて示した。
にガラス繊維をコンパウンドし評価した結果を表1に併
せて示した。
実施例5、比較例7
テレフタルalliqr、1.4−ブタンジオール12
ksr、テトラブチルチタネート6g、モノブチルチン
オキサイド6gおよびp−フェノールスルホン酸ナトリ
ウム165gを220℃で2時間反応させエステル化反
応を行った0次いでりん酸を3に添加した後、テトラブ
チルチタネート7.5tを追加し250℃に昇温し、除
々に減圧して、重合を行った(実施例5)、4時間を要
した重合により得られたポリブチレンテレフタレート組
成物について0−クロロフェノールを溶媒とし、25℃
で極限粘度を測定すると0、8 t / aであった。
ksr、テトラブチルチタネート6g、モノブチルチン
オキサイド6gおよびp−フェノールスルホン酸ナトリ
ウム165gを220℃で2時間反応させエステル化反
応を行った0次いでりん酸を3に添加した後、テトラブ
チルチタネート7.5tを追加し250℃に昇温し、除
々に減圧して、重合を行った(実施例5)、4時間を要
した重合により得られたポリブチレンテレフタレート組
成物について0−クロロフェノールを溶媒とし、25℃
で極限粘度を測定すると0、8 t / aであった。
走査熱分析の結果、降温時の結晶化温度Tcは195℃
であった0、tな、分子量2. OOO以下のオリゴマ
ーの含量は2.5%であり、イオウ含量は0.1であっ
た。一方、p−フェノールスルホン酸ナトリウムを含ま
ないこと以外は、同様の条件でホモのポリブチレンテレ
フタレートを重合した(比較例7)、この結果、極限粘
度は0.79t/a、Tcは168℃、分子量2.00
0以下のオリゴマー含量は0.2%イオウ含量は0%で
あったやそれぞれのポリマーを溶融状態から190℃で
等温結晶化させたところp−フェノールスルホン酸ナト
リウムを添加したものは結晶化速度が著しく速く、結晶
化時間を測定することができなかったが、未添加系の場
合は結晶化による発熱ピークが発生するまでに1分10
Sを要した。
であった0、tな、分子量2. OOO以下のオリゴマ
ーの含量は2.5%であり、イオウ含量は0.1であっ
た。一方、p−フェノールスルホン酸ナトリウムを含ま
ないこと以外は、同様の条件でホモのポリブチレンテレ
フタレートを重合した(比較例7)、この結果、極限粘
度は0.79t/a、Tcは168℃、分子量2.00
0以下のオリゴマー含量は0.2%イオウ含量は0%で
あったやそれぞれのポリマーを溶融状態から190℃で
等温結晶化させたところp−フェノールスルホン酸ナト
リウムを添加したものは結晶化速度が著しく速く、結晶
化時間を測定することができなかったが、未添加系の場
合は結晶化による発熱ピークが発生するまでに1分10
Sを要した。
このことからP−フェノールスルホン酸ナトリウムの添
加により結晶化速度が著しく速くなっていることが明ら
かである。
加により結晶化速度が著しく速くなっていることが明ら
かである。
〈発明の効果〉
本発明のポリエステル樹脂組成物は、結晶化速度が速い
ため、低温金型での成形性に優れ、かつ得られた成形品
は良好な漁械物性、電気特性、耐候性を有しているため
、特に電気電子部品、自動車部品、機械機構部品などと
して有用である。
ため、低温金型での成形性に優れ、かつ得られた成形品
は良好な漁械物性、電気特性、耐候性を有しているため
、特に電気電子部品、自動車部品、機械機構部品などと
して有用である。
特許出願大東し株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸またはその低級ア
ルキルエステルと炭素数2〜20のジオールを出発原料
とする熱可塑性ポリエステル100重量部に対して、下
部一般式( I )で表されるフェノール性水酸基含有有
機スルホン酸塩0.01〜20重量部を、前記熱可塑性
ポリエステルの重縮合完結前に添加してなる組成物であ
つて、該組成物中に、ゲルパーミエーションクロマトグ
ラフィによって分子量を測定した際にポリスチレン換算
分子量で2,000以下の分子量を有し、かつイオウ濃
度が0.005重量%以上のポリエステル系成分が1〜
20重量%存在することを特徴とするポリエステル樹脂
組成物▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・
・・・( I ) (式中、Arは炭素数6〜30の芳香環を、Mはアルカ
リもしくはアルカリ土類金属を、mは1または2を、n
は1〜5の整数を示す。)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32693689A JPH03188154A (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | ポリエステル樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32693689A JPH03188154A (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | ポリエステル樹脂組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03188154A true JPH03188154A (ja) | 1991-08-16 |
Family
ID=18193427
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32693689A Pending JPH03188154A (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | ポリエステル樹脂組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03188154A (ja) |
-
1989
- 1989-12-15 JP JP32693689A patent/JPH03188154A/ja active Pending
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