JPH04500693A - アミド結晶化助剤を含有するポリ（１，４―シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート）をベースとする成形組成物 - 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】 アミド結晶化助剤を含有するポリ（１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレフ タレート）°をベースとする成形組成物 肢歪光匠 本発明は、本明細書に定義するようなアミド化合物の存在の故に、改良された結 晶化特性を有するポリ（ｌ、４−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート） 　（ＰＣＴ）組成物に関する。更に詳しくは、本発明は、高い強度、剛性及び耐 熱性を有する、前記アミド結晶化助剤を含有するガラス繊維強化ＰＣＴに関する 。

豊見孜歪 ポリ（アルキレンテレフタレート）樹脂は、繊維、フィルム及び成形品を製造す るのに使用され、高い耐摩耗性、耐久性及び耐熱性のような優れた物理的性質を 有している。

ポリ（アルキレンテレフタレート）樹脂の重要な種類は、１゜４−シクロヘキサ ンジメタツールとテレフタル酸又は適当な合成均等物との反応をベースとするＰ ＣＴ樹脂である。高い結晶化度を有するガラス繊維強化ＰＣＴ＆ｌｌ成物は、強 度、剛性及び耐熱性に関して優れた性質を有している。これらのＰＣＴ＆ｕ成物 は、高い強度、剛性及び耐熱性が必要とされる応用、例えば自動車及び電子工業 で使用する成形部品に有用である。

高い結晶化度は、高温で適当な硬度、強度及び耐熱性にするのに本質的なもので ある。適当な結晶化度にするためには、ＰＣＴ組成物は一般に１５０℃又はそれ 以上の成形温度を必要とする。高い成形温度は、高度に精巧な成形装置でのみ可 能であり、例えば、油浴加熱ユニットのような特別の加熱手段を必要とする。こ のようなユニットは購入し運転するには高価である。

結晶化助剤は、要求される成形温度を下げるために、より低い温度でポリ（アル キレンテレフタレート）の結晶化を促進する方法として示唆されてきた。結晶化 助剤としてエステル化合物を使用することは、例えば、米国特許第４，２２３． １２５号及び同第４．２２３，１１３号に記載されている。ある種のアミドは、 米国特許第４．３５１，７５７号及び同第４．３５２．９０４号に、ポリ（エチ レンテレフタレート）用の結晶化系中の成分として記載されている。結晶化助剤 のその他の種類には、ケトン類及びスルホンアミド類が含まれる。しかしながら 、これらの添加剤は高温で連発性であり、乾燥の間に添加剤の揮発損失を起こし 、その結果配合の後ＰＣＴ組成物を乾燥することが困難になる。

従って、低温で成形でき、しかも適当な物理的性質を維持するガラス繊維強化Ｐ ＣＴ組成物についてのニーズが存続している。

発ｊＦＨ匪丞 本発明に従えば、 ａ　）　０．５〜１．０のインヘレント粘度を有するポリ（１，４−シクロヘキ シレンジメチレンテレフタレート）、ｂ）全組成物重量基準で１０％〜５５％の 、０．３１７５Ｃ１〜０．６３５１の長さを有するガラス繊維及び、 Ｃ）全組成物重量基準で２〜１５％の、（式中、ｎは０〜１０の整数である） の脂肪族ジアミンと、 ２）炭素鎖長８〜３６の脂肪族有機酸、安息香酸及び炭素数１〜１２のアルキル 基で置換された安息香酸から選択されたモノカルボン酸との反応生成物 を含んでなる、改良された結晶化速度を有する強化ポリエステル成形組成物が提 供される。

このような強化ＰＣＴ組成物は高い結晶化度、改良された乾燥特性を有し、優れ た物理的性質を維持しながら、１５０℃未満の温度で成形できる。

本発明で使用されるＰＣＴは、実質的に１．４−シクロヘキサンジメタツール及 びテレフタル酸モノマー単位をベースとするポリエステルであってよく、又は１ ０モル％以下の共重合できる酸及び／又はジオールモノマーを有するコポリマー であってもよい、コモノマーを使用する場合には、好ましいコモノマーには、例 えばイソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、琥 珀酸、セパチン酸、アジピン酸、エチレングリコール、ジエチレングリコール、 ブタンジオール、ヘキサンジオール及びネオペンチルグリコールが含まれる。

本発明のＰＣＴは、好ましくは、０．５より大きいインヘレント粘度を有する。

ＰＣＴ樹脂のインヘレント粘度が０．５よりも小さい場合には、ガラス強化ＰＣ Ｔ樹脂組成物は物理的性質に劣る。ＰＣＴのインヘレント粘度の上限はＰＣＴの 成形性にのみ依存する。インヘレント粘度は成形の結果若干減少するが、非常に 高いインヘレント粘度では、ポリエステルの成形性は押出、配合等が困難である ため低下する。好ましいインヘレント粘度範囲は、０．５〜１．０であるが、よ り高い粘度範囲も本発明の範囲内に入ると考えられる。特に好ましいインヘレン ト粘度は約０．７７である。

実質的に１．４−シクロヘキサンジメタツール及びテレフタル酸モノマー単位の みからなるＰＣＴは、このような樹脂は低温で成形した場合に最良の結晶化性を 示すので、本発明で使用するのに好ましい、これらの樹脂は市販されており、従 来の公知の技術を使用して製造することができる。

本発明のガラス繊維強化ＰＣＴ組成物には、全組成物重量基準で１０％〜５５％ の強化用ガラス繊維が含まれる０本発明で使用するのに適したガラス繊維は、ガ ラスフィラメント、糸、繊維又はホイスカー等の形状であってよく、０．３１７ ５ｃｍ〜５．０８１の長さで可変である。　０．３１７５ｃｉｉ〜０．６３５　 ａｍの長さを有するチッフブドガラスストランドが好ましい、このようなガラス 繊維は当該技術分野でよく知られている。成形部品のそり（ｗａｒｐａｇｅ）の 減少のような目的のために、ＰＣＴ樹脂をガラス繊維と雲母のような板状充填材 との混合物で強化してもよい。

本発明の組成物に使用されるアミド化合物は、（式中、ｎは０〜１０の整数であ る） の脂肪族ジアミンと、 ２）炭素鎖長８〜３６の脂肪族有機酸、安息香酸及び炭素数１〜１２のアルキル 基で置換された安息香酸から選択されたモノカルボン酸との反応生成物である。

好ましい脂肪族ジアミンには、炭素数２〜６のものが含まれ、最も好ましいもの は炭素数２〜４のものである。用語「モノカルボン酸」は、モノカルボン酸ハロ ゲン化物のような、その官能性誘導体を含むものとする。

好ましい脂肪族モノカルボン酸は、炭素数１２〜２２のもの、例えばステアリン 酸、バルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸などである。芳香族酸の中では、 安息香酸が好ましい。

上記のアミドは、当業者によく知られている従来の方法を使用して製造できる。

あるもの、例えばＮ、Ｎ’　−エチレンビス（ステアラミド）は、市販されてい る。このアミドは組成物の重量基準で２％〜１５％の濃度で使用できるが、３％ 〜１０％が好ましい。

更に、本発明の組成物は、安定剤、着色剤、潤滑剤、難燃化剤及び樹脂の加工性 を増大する添加剤のような添加剤を含有してもよい、このような添加剤は、一般 に、ガラス繊維強化ＰＣＴ＆Ｉｌ成物の全重量基準で０．１〜２０重量％の可変 量で存在する。

本発明のガラス繊維強化ＰＣＴ組成物は、１５０℃未満の成形温度で成形でき、 従って、高価な成形加熱装置を必要としないで容易に成形できる０本発明の組成 物の好ましい成形部［！、２９５℃〜１２０℃であり、それはこのような温度が スチーム又↓ま加圧スチームにより加熱される成形装置を使用して到達できるか らである。９５”Ｃのように低い成形温度でさえ、本発明のＰＣＴ組成物は優れ た強度、剛性及び耐熱性と同様に、受容できる結晶化度及び平滑性を示す。

下記の実施例は、本発明のより良い理解のために示す。

１蓬■上 この実施例は本発明で有用なアミドの製造を示す、エチレンジアミン３０ｇ（０ ，５ｍ）を、フラスコ内で攪拌しながらピリジン２００ｍＬと混合する。この混 合物を急冷し、塩化ベンゾイル１４０．６ｇ　（１，０ｍ）を５°Ｃと１５°Ｃ との間で滴下する。幾らかの追加のピリジン（１２５＋＋＋Ｌ）を攪拌を容易に するのに添加する。塩化ベンゾイルの添加が完結した後、混合物を攪拌しながら 徐々に加熱し、７０”Ｃと８０’Ｃとの間に１時間維持する。

次いで混合物を冷水中に注ぐ。沈澱した固体を濾過により捕集し、水で洗浄する ０次いで、痕跡量のピリジンを除去するために、生成物を少量の濃ＭＣＩを含有 する氷と水とで再びスラリーにする。再び固体を濾過により捕集し、水で洗浄し 、風乾する。これは淡黄橙色である。この物質を再結晶化し、冷却する。再び濾 過し洗浄する。フィルター上で風乾し、次いで更に真空オーブン中１００℃で一 夜乾燥する。収量は１１４ｇである。

実施■主 ５及び１０重量％のＮ、Ｎ’−エチレンビス（ステアラミド）を含有するＰＣＴ のブレンド物を、ブラベンダー押出機で溶融配合することによって製造し、熱転 移を得られた押出物について示差走査熱量計（ＤＳＣ）により決定する。２．５ ．５及び１０Ｉｉ１％のＮ、Ｎ’−エチレンビス（ベンズアミド）を含有するＰ ＣＴのブレンド物を、同じ方法により製造し、熱転移を得られた押出物について 示差走査熱量計（ＤＳＣ）により決定−する、加熱時のガラス転移温度及び結晶 化温度は、アミド化合物をＰＣＴに添加したとき低下する（表１参照）、このこ とは、低い温度でのＰＣＴの改良された結晶化特性を示すものである。

２施貫ユ ３０重量％のオーエンスーコーニング（Ｏｗｅｎｓ−Ｃｏｒｎｉｎｇ）４９２Ａ Ａガラス繊維及び５重量％のＮ、Ｎ’−エチレンビス（ステアラミド）を含有す るＰＣＴのブレンド物を、５．０８ＣＩ＋スターリング（Ｓｔｅｒｌｉｎｇ）単 軸スクリュー押出機で溶融配合し、得られた押出物を０．３１７５ＣＩのベレッ トに切断することによって製造する。ブレンド物を、９２℃と１１４℃の金型キ ャビティ温度を使用するアルバーブ（Ａｒｂｕｒｇ）成形機で、引張り試験片及 び曲げ試験片に射出成形する。得られた成形片は、その高い強度及び熱変形性に より証明されるように、両方の金型キ；ビティ温度を使用する高い結晶化度を有 している（表２参照）。

これらの片は金型から良く離れ、高い表面光沢を有していた。

アミド化合物を含まないガラス強化ＰＣＴは、適当な結晶化度及び表面光沢を有 する片を製造するために、１４０℃〜１５０℃の金型キャビティ温度を必要とす る。

ｉ ゛　れたアミドのＰＣＴの　−への≦ インヘレント粘度　０．７７　０．５９　０．５９　０．６０　０．６０　０． ５７ｄｉ／　ｇ ＊従来の方法を使用しＤＳＣにより測定した。

Ｔｇはガラス転移温度である。

Ｔｃｈは加熱時の結晶化温度である。

Ｔ−は融点である。

Ｔｃｃは冷却時の結晶化温度である。

本明細書で使用する、インヘレント粘度（１，Ｖ、　）は、６０重量％のフェノ ール及び４０重量％のテトラクロルエタンからなる溶剤１００ｍＬ当たり、ポリ マー０．５０　ｇを使用し、２５℃で測定する。

特に示さない限り、全ての部、パーセント、比等は重量基準である。

本発明の多数の修正及び変形が上記の教示に照らして可能であることはいうまで もない、それで、付属する請求の範囲内で、本明細書に特別に記載した以外の方 法で、本発明を実施できることが理解されたい。

間際調査報告 ＋ＩＩｔｍｍ’＾縛匈＃Ｉ−一　ＰＣτｌυＳ　８９１０コ９４３国際調査報告 ＵＳ　８９０３９４３ ＳＡ　３１１６１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ａ）０．５〜１．０のインヘレント粘度を有するポリ（１，４−シクロヘキ シレンジメチレンテレフタレート）、ｂ）全組成物重量基準で１０％〜５５％の 、０．３１７５ｃｍ〜５．０８ｃｍの長さを有するガラス繊維及び、 ｃ）全組成物重量基準で２％〜１５％の、１）式： ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、ｎは０〜１０の整数である） の脂肪族ジアミンと、 ２）炭素鎖長８〜３６の脂肪族有機酸、安息香酸及び炭素数１〜１２のアルキル 基で置換された安息香酸から選択されたモノカルボン酸との反応生成物 を含有する、改良された結晶化速度を有する強化ポリエステル成形組成物。 ２．該ポリ（１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート）が０．７〜 ０．８のＩ．Ｖ．を有する請求の範囲１記載の組成物。 ３．　該ガラス繊維が０．３１７５ｃｍ〜０．６３５ｃｍの長さを有する請求の 範囲１記載の組成物。 ４．該ガラス繊維が、全組成物の１５重量％〜４０重量％の量で存在する請求の 範囲１記載の組成物。 ５．該反応生成物がＮ，Ｎ′−エチレンビス（ステアラミド）又はＮ，Ｎ′−エ チレンビス（ベンズアミド）である請求の範囲１記載の組成物。 ６．請求の範囲１記載の組成物からなる成形品。