JPH0598140A - 熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 芳香族ポリエステル樹脂とポリプロピレン樹
脂との混合物の相溶化により、成形性の優れた軽量（低
密度）樹脂組成物を得ること。 【構成】 芳香族ポリエステル（例ポリブチレンテレフ
タレート）を反応性ブロック共重合体（ＨＯ―Ａ―Ｂ―
Ａ―ＯＨ：Ａはポリカプロラクトン、Ｂは水添ポリブタ
ジエン成分を示す）で共重合化した変性芳香族ポリエス
テル樹脂にポリプロピレン樹脂を配合した組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、相溶性の乏しい芳香族
ポリエステル樹脂とポリプロピレン樹脂との混合物に関
し、更に詳しくは芳香族ポリエステルを改質して混合状
態を均斉化し、これによって混合物の物性の改良された
樹脂組成物及び成形物を得る技術に係わる。

【０００２】

【従来技術とその問題点】近年、自動車工業、電気・電
子工業の発展に伴ない、エンジニアリングプラスチック
の需要も増加している。

【０００３】一方、樹脂に対する要望が多様化し、用途
に一層適した性能を有する材料が求められるようになっ
てきている。そのため、従来の単一組成の樹脂では対応
しきれない機能や特性が新たに要求され、異なった樹脂
の組み合わせやそれぞれの特徴を発揮させるような樹脂
混合物を得る技術、すなわちポリマーアロイ技術の必要
性が高まっている。

【０００４】他方、ポリエチレンテレフタレートやポリ
ブチレンテレフタレート等の芳香族ポリエステルは加工
成形性に優れ、しかも成形品として機械的性質、電気的
性質、耐薬品性等が良好であるため、汎用エンジニアリ
ングプラスチックスとして自動車部品、電気・電子部品
等に広く利用されている。

【０００５】ところが、最近では自動車部品を中心に、
省エネルギー、低燃費化として材料（樹脂）の軽量化が
強く求められるようになってきた。その手段として、前
記の芳香族ポリエステルに比重の低い樹脂、例えば、ポ
リオレフィン系樹脂のブレンドが考えられる。しかしな
がら、ポリエステル樹脂とポリオレフィン系樹脂とは、
何ら相溶剤を加えない単純な混合系では相溶性が低く、
層剥離を生じ、更にこの組成では引張強度や引張伸度の
著しく貧弱なものしか得られない。

【０００６】上記のポリオレフィン系樹脂の中では、特
にポリプロピレン樹脂が安価なうえ、成形加工性、耐薬
品性などの性質が優れることから、よく用いられてい
る。そして、従来より相溶性を改質すべく、種々の変性
ポリプロピレン樹脂が提案されている。

【０００７】例えば、不飽和カルボン酸とグラフト重合
させた変性ポリプロピレンをポリエステル樹脂と溶融ブ
レンドする方法（特開昭５５―２１４３０号）や、更に
上記の溶融ブレンドの際、エステル交換反応を促進する
ため溶媒を添加する方法（特開平３―３３１３９号）が
挙げられる。熱可塑性樹脂組成物は耐衝撃性などがある
程度改良されるものの、溶融混合した芳香族ポリエステ
ルと変性ポリプロピレンとの相溶性があまり良いとはい
えず、成形条件、組成比によっては相分離、層状剥離を
生じる場合があり、引張伸度などの物性が満足するまで
に到っていないのが現状である。同様に、変性ポリプロ
ピレン樹脂としてグリシジル（メタ）アクリレート変性
物を使用する方法（特開平３―１２８９６２号）も提案
されており、ポリエステル樹脂との相溶性はかなり改良
される。もっとも、耐衝撃性や引張伸度などの物性は良
好であるものの、溶融混合の際増粘現象を生じるため、
成形性が悪く、しかも添加量が多いとゲル化を起すとい
った問題が生じてしまう。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は相溶性
を改良し、成形品の層剥離がなく、機械特性の優れたポ
リエステル樹脂とポリオレフィン系樹脂とからなる熱可
塑性樹脂組成物を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく芳香族ポリエステルおよびポリプロピレン
からなる熱可塑性樹脂組成物について鋭意検討した結
果、ポリプロピレン樹脂を変性するのではなく、芳香族
ポリエステルを特定のポリブタジエン／ポリカプロラク
トン共重合体で変性することにより、前記課題を解決す
ることを見い出し本発明を完成するに至った。

【００１０】すなわち、本発明は、下記の式（Ｉ）で表
わされるポリブタジエン／ポリカプロラクトン共重合体
を２〜２０重量％の範囲で共重合せしめた変性ポリエス
テル樹脂５０〜９５重量部にポリプロピレン樹脂５〜５
０重量部を配合してなる熱可塑性樹脂組成物である。

【００１１】 ＨＯ―Ａ―Ｂ―Ａ―ＯＨ …（Ｉ） ［式中、Ａはポリカプロラクトン成分、Ｂは水添ポリブ
タジエン成分を表わし、Ｂ／Ａ成分比率が１０／９０〜
５０／５０であり、かつＢ成分の分子量（Ｍｗ）が３０
００以下の反応性ブロック共重合体。］

【００１２】本発明における芳香族ポリエステルは、酸
成分としてテレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体
を用い、グリコール成分として炭素数２〜１０のグリコ
ール又はそのエステル形成性誘導体を用いて得られる線
状飽和ポリエステルを主たる対象とし、例えばポリエチ
レンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、
ポリテトラメチレンテレフタレート（ポリブチレンテレ
フタレート）、ポリヘキサメチレンテレフタレート、ポ
リシクロヘキサン―１，４―ジメチロールテレフタレー
ト、ポリネオペンチルテレフタレート等が挙げられる。
これらの中で、特にポリブチレンテレフタレートが好ま
しい。これらのポリエステルは、単独又は２種以上の混
合系として用いてもよい。

【００１３】また、その他のポリエステル、例えばテレ
フタル酸成分の一部を、又は炭素数２〜１０のグリコー
ル成分の一部を他の共重合成分で置き換えたものでもよ
い。

【００１４】かかる共重合成分としては、例えばイソフ
タル酸、フタル酸；テトラブロムフタル酸、テトラブロ
ムテレフタル酸の如きハロゲン置換フタル酸類；メチル
テレフタル酸、メチルイソフタル酸の如きアルキル置換
フタル酸類；２，６―ナフタリンジカルボン酸、２，７
―ナフタリンジカルボン酸、１，５―ナフタリンジカル
ボン酸の如きナフタリンジカルボン酸類；４，４′―ジ
フェニルジカルボン酸、３，４′―ジフェニルジカルボ
ン酸の如きジフェニルジカルボン酸類；４，４′―ジフ
ェノキシエタンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸
類；コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン
酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の如き脂肪族又は脂
環族ジカルボン酸類；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、ネオ
ペンチルグリコール、ジエチレングリコール、１，４―
シクロヘキサンジメタノール等の如き脂肪族ジオール
類；ハイドロキノン、レゾルシン等の如きジヒドロキシ
ベンゼン類；２，２―ビス（４―ヒドロキシフェニル）
プロパン、ビス（４―ヒドロキシフェニル）スルホン等
の如きビスフェノール類；ビスフェノール類とエチレン
グリコールの如きグリコールとから得られるエーテルジ
オールなどの如き芳香族ジオール類；ポリオキシエチレ
ングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリ
オキシテトラメチレングリコール等の如きポリオキシア
ルキレングリコール類；ε―オキシカプロン酸、ヒドロ
キシ安息香酸、ヒドロキシエトキシ安息香酸等の如きオ
キシカルボン酸類等が挙げられる。これらの共重合体成
分は、１種又は２種以上用いることができ、またその割
合は全ジカルボン酸（オキシカルボン酸はその半分量が
カルボン酸として計算）当り２０モル％以下、特に１０
モル％以下であることが好ましい。

【００１５】更に、これらのポリエステルには、分岐成
分、例えばトリカルバリル酸、トリメリシン酸、トリメ
リット酸の如き三官能もしくはピロメリット酸の如き四
官能のエステル形成能を有する酸及び／又はグリセリ
ン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリット等の
如き三官能もしくは四官能のエステル形成能を有するア
ルコールを１．０モル％以下、好ましくは０．５モル％
以下、更に好ましくは０．３モル％以下共重合せしめて
もよい。

【００１６】本発明で使用される変性芳香族ポリエステ
ル樹脂とは、前述の芳香族ポリエステルに式（Ｉ）で表
わされるポリブタジエン／ポリカプロラクトン共重合体
を添加反応させ共重合化させたものである。

【００１７】式（Ｉ）のポリブタジエン／ポリカプロラ
クトン共重合体は、芳香族ポリエステルとポリプロピレ
ン樹脂との相溶化剤的働きをするものであり、ポリカプ
ロラクトン成分の比率が多すぎる（すなわちポリブタジ
エン成分が少なすぎる）とポリプロピレンとの相溶性が
低くなり、逆にポリカプロラクトン成分が少なすぎると
芳香族ポリエステルとの相溶性が低下するため、ポリブ
タジエン／ポリカプロラクトン成分の比率（重量比）
は、１０／９０〜５０／５０でなければならない。

【００１８】また、ポリブタジエン成分の分子量が大き
すぎると、やはり芳香族ポリエステルとの相溶性が悪く
なる。このような場合、ポリカプロラクトンと水添ポリ
ブタジエンとの共重合体が芳香族ポリエステルと反応せ
ず、目的とする変性芳香族ポリエステルが得られないた
めＭｗ３０００以下でなければならない。

【００１９】次に、このポリブタジエン／ポリカプロラ
クトン共重合体の製造法としては、直接ε―カプロラク
トンとブタジエンとのリビングアニオン重合する方法や
ブタジエン単量体をまずリビングアニオン重合し、末端
基をアルコキシル化した後、ε―カプロラクトンをブロ
ック共重合する方法等が挙げられる。変性芳香族ポリエ
ステルの製造方法は、前記ポリブタジエン／ポリカプロ
ラクトン共重合体を、縮重合反応の完結するまでの任意
の時点で添加すればよいだけで、エステル交換法、直接
重合法などの通常の方法により製造することができる。

【００２０】添加量としては、少なすぎるとポリプロピ
レン樹脂との相溶性が不充分である。逆に多すぎると相
溶性の効果は飽和な状態で意味がなく、変性芳香族ポリ
エステルの融点降下をもたらし、耐熱性が悪くなる結
果、通常２〜２０重量％が変性量として好ましく、３〜
１０重量％が特に好ましい。

【００２１】一方、本発明に使用するポリプロピレン樹
脂としては、プロピレン単独重合体、プロピレンと他の
α―オレフィンとの共重合体が使用できる。他のα―オ
レフィンとしては、例えばエチレン、１―ブテン、４―
メチル―１―ペンテン、１―ヘキセン、１―オクテンな
どが挙げられる。他のα―オレフィンの含有量は通常５
０モル％以下、好ましくは２５モル％以下のものであ
る。ポリプロピレン樹脂の具体的なものとして、例え
ば、ポリプロピレンホモポリマー、エチレン・プロピレ
ンランダムコポリマー、エチレン・プロピレンブロック
コポリマー、エチレン・プロピレン・１―ブテンターポ
リマーなどが挙げられる。

【００２２】本発明においては、芳香族ポリエステルを
変性することにより、前記のポリプロピレン樹脂との相
溶性が良好となり、均一分散性および界面接着性を改善
することができる。本発明の熱可塑性樹脂組成物におい
て、前記変性芳香族ポリエステル樹脂と前記ポリプロピ
レン樹脂との配合割合は、変性芳香族ポリエステル５０
〜９５重量部に対してポリプロピレン樹脂５〜５０重量
部（好ましくは１０〜４０重量部）である。ポリプロピ
レン樹脂が５重量部に満たない場合は、目的とすべく材
料の軽量化効果が望めず、逆に５０重量部を超えた場
合、引張伸度の向上はある程度望めるものの、ポリエス
テル樹脂本来の特性である成形性、耐熱性が失われてし
まう。

【００２３】上記の変性ポリエステル樹脂とプロピレン
樹脂の混練に際して、種々の方法を用いることができる
が、通常、溶融状態で混練する方法が一般的である。溶
融混練には一般に使用されているバンバリーミキサー、
押出機、各種ニーダー、ロール等の混練機装置を用いる
ことができる。混練に際しては、樹脂はいずれも粉末な
いし微小な粒子の状態で、予めタンブラー又は攪拌翼付
きの装置で混合しておき、混練する装置に仕込むことが
好ましい。樹脂は全て同時に予備混合して混練装置に仕
込むことが好ましいが、必要に応じて、混合の工程を省
略して混合装置にそれぞれ別個に定量供給する方法も用
いることができる。本発明の方法で得られる熱可塑性樹
脂組成物は、射出成形、押出成形、真空成形など各種の
方法により成形し、実用に供することができる。

【００２４】

【実施例】以下に製造例、実施例および比較例をあげて
本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に
限定されるものではない。

【００２５】以下の各例において「部」は全て重量部を
示し、また特性値は以下の方法によって測定した。 （１）固有粘度［η］ オルソクロルフェノール溶媒を用い、３５℃で測定した
溶液粘度から算出した。 （２）融点Ｔｍ（℃） Du Pont 製１０９０Ｂ型、差動示差熱計（ＤＳＣ）を用
い、サンプル１０mgを２０℃／min で昇温し測定した。 （３）分散性 成形用ペレットの一部を切り取り、プレパラートにはさ
み、ホットプレート上で３００℃×１分間加熱溶融後、
プレスし、急冷させる。このサンプルを偏光付き光学顕
微鏡で観察し、分散粒子径を観察した。 （４）成形性および外観 成形品を目視判定により評価した。 （５）引張強度および伸度 ＡＳＴＭ―Ｄ６３８に準拠した。

【００２６】

【製造例１】３５．０部のジメチルフタレート、２２．
９部の１，４―ブタンジオール、０．０２６部のテトラ
―ｎ―ブチルチタネート及び０．０４０部のイルガノッ
クス１０７６をエステル交換反応槽に仕込み、１７０℃
で１８０分間エステル交換反応（ＥＩと略す）を行い、
反応中留出するメタノールを反応系外に留出せしめた。
反応終了時点でのメタノール留出量は１０．４部であっ
た。ＥＩ反応終了後、反応液を重縮合反応（ＰＮと略
す）のため重縮合に移し、この時点で表１に示したポリ
ブタジエン（ＰＢＤ）／ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）
共重合体の種類および量をそれぞれ添加し、徐々に真空
度を高めながら３５分間をして、反応温度を１７０℃か
ら２４５℃に到達せしめた。この温度を保持して真空度
を０．３mmHgに保ち、所望の固有粘度に到達するまでＰ
Ｎ反応を続けた（１１０分間）。その後Ｎ₂ で常圧に戻
し、更に加圧して、スリット状のダイから吐出し、冷却
して４×４×２mmの角状のチップとした。得られたポリ
マーの固有粘度はすべて０．９０〜０．９２の範囲であ
り、それぞれの融点は表１に示した通りである。これか
ら判るように、ポリブタジエン／ポリカプロラクトン共
重合体を加えたものは、無添加に較べ、融点が低くなっ
ており、ポリブタジエン／ポリカプロラクトン共重合体
とポリエステルとが共重合されていることを明らかに示
している。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【実施例１〜３、及び比較例１〜６】上記の方法によっ
て得られた変性ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴと
略す）又は未変性のＰＢＴとポリプロピレン樹脂（ＰＰ
と略す）とを表１に記載した割合でＶ型ブレンダーで均
一に混合して、種々の樹脂混合物を準備した。得られた
樹脂混合物をそれぞれ４４mm径の二軸押出機でバレル温
度２５０℃において溶融混練し、ダイから吐出されるス
レッドを冷却切断して、それぞれの成形用ペレットを得
た。継いでこれらのペレットを１１０℃で５時間乾燥し
た後、５オンスの射出成形機に物性測定用試験片モール
ドを取り付けて、シリンダー温度２６０℃、金型温度６
０℃、射出圧力７００kg／cm² 、冷却時間２０秒、全サ
イクル３５秒の成形条件で試験片を成形した。得られた
試験片の物性値の結果を表１に併せて示した。

【００２９】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明において、特
定のポリブタジエン／ポリカプロラクトンでＰＢＴを変
性することにより、組成物におけるＰＰとの相溶性が著
しく向上し、成形性がよく、しかも成形品の層剥離もな
い、機械的特性の優れた熱可塑性樹脂組成物の成形品が
得られる。本発明の組成物は、従来より使用される分野
はもちろんのこと、最近の自動車分野を中心とする樹脂
の軽量化要求に対応する材料としての利点も備えてい
る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記式（Ｉ）で表わされる反応性ブロッ
   ク共重合体を２〜２０重量％共重合化せしめた変性芳香
   族ポリエステル樹脂５０〜９５重量部とポリプロピレン
   樹脂５〜５０重量部とからなる熱可塑性樹脂組成物。
   ［ここに、該反応性ブロック共重合体は、 ＨＯ―Ａ―Ｂ―Ａ―ＯＨ …（Ｉ） で表わされ、式中Ａはポリカプロラクトン成分を、Ｂは
   水添されたポリブタジエン成分を示すものであり、Ａと
   Ｂとの成分の重量比率（Ｂ／Ａ）が１０／９０〜５０／
   ５０であり、Ｂ成分の分子量が３０００以下である。］
2. 【請求項２】 変性前の芳香族ポリエステル樹脂がポリ
   ブチレンテレフタレートである請求項１に記載の熱可塑
   性樹脂組成物。