JPS63101449A

JPS63101449A - ポリエステル樹脂組成物の製造方法

Info

Publication number: JPS63101449A
Application number: JP24686086A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Sakai; 酒井　英紀; Akira Yokoyama; 横山　昭
Original assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Current assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Priority date: 1986-10-17
Filing date: 1986-10-17
Publication date: 1988-05-06
Anticipated expiration: 2010-03-22
Also published as: JPH0726004B2

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】及用例玖■尖Ｉ本発明は、耐加水分解性に優れたポリエステル樹脂組成
物の製造方法に関し、さらに詳しくは、ポリマー末端に
カルボキシル基を右Ｊるポリエステル樹脂組成物の製造
方法に関する。

発明の技術的背景ならびにその問題点ポリエチレンテレフタレート樹脂に代表されるポリエス
テル樹脂は、浸れた諸特性を有しているため、種々の分
野で広く用いられている。特にガラス繊維が配合された
ポリエチレンテレフタレート樹脂などのポリニスデル樹
脂組成物は、特に機械的強度に優れているため、エンシ
アリングプラスチックとして広く用いられている。

ところが上記のようなポリエステル樹脂組成物は、たと
えば自動車用部品として用いられる場合にょうに加熱水
と接すると、その機械的特性が急激に低下してしまうと
いう問題点があった。この理由の１つとしては、ポリエ
ステルポリマーの末端カルボキシル基の自己触媒作用に
より加水分解を受けてしまうためであろうと考えられて
いる。

このような問題点を解決するため、たとえば特開昭６０
−２１０６５９号公報には、ポリエステル樹脂中に、ポ
リエステルポリマーの末端カルボキシル基を封鎖するた
め、ポリカルボジイミド化合物を配合してなるポリエス
テル樹脂組成物が開示されており、また特開昭５６−１
８６１８号公報には、ポリエステル樹脂中にビスオキサ
ゾリン系化合物を配合してなるポリエステル樹脂組成物
が開示されている。また、さらに特開昭６１−１４２５
１＠公報には、ポリエステル樹脂の機械的特性をさらに
改良するために、ポリエステル樹脂中に、ポリカルボジ
イミド化合物およびα−オレフィンとα、β−不飽和カ
ルボン酸塩とからなるイオン性共重合体を配合してなる
ポリエステル樹脂組成物が開示されている。

上記のようにポリエステル樹脂中に、（ｉ＞ポリカルボ
ジイミド化合物あるいはビスオキサゾリン化合物などの
末端カルボキシル基封鎖剤、（ｉｉ　）α−オレフィン
とα、β−不飽和カルボン酸塩とからなるイオン性共重
合体を配合してなるポリエステル樹脂組成物は、おる程
度その耐加水分解性は改良されるが、まだ満足しうるは
と充分に耐加水分解性があるとは言えないという問題点
があることが本発明者らによって見出された。

本発明者らは、上記のような四ｍ点を解決すべく鋭意検
討したところ、上記のポリエステル樹脂組成物の耐加水
分解性が満足しうるほと充分ではないのは、ポリエステ
ル樹脂の末端カルボキシル基を封鎖するため、ポリエス
テル樹脂中に添加されるポリカルボジイミド化合物ある
いはビスオキサゾリン系化合物などの末端カルボキシル
基封鎖剤が、ポリエステル樹脂の末端カルボキシル基と
反応するよりも、α−オレフィンとα、β−不飽和カル
ボン酸塩とからなるイオン性共重合体などのカルボキシ
ル基と反応してしまい、このため充分にポリエステル樹
脂の末端カルボキシル基を封鎖していないためであるこ
とを見出した。

本発明者らは、このような知見に基いてさらに検討した
ところ、上記のような組成を有するポリエステル樹脂組
成物を特定の順序で配合すればよいことを見出して、本
発明を完成するに至った。

１皿り旦灼本発明は、上記のような従来技術に伴なう問題点を解決
しようとするものであって、機械的強度に優れるととも
に耐加水分解性にも優れたポリエチレンテレフタレート
などのポリエステル樹脂組成物の′ＩＡ造方法を提供す
ることを目的としている。

発明の概要本発明に係るポリエステル樹脂組成物の製造方法は、ポ
リエステル樹脂と、ポリエステル樹脂の末端カルボキシ
ル基封鎖剤とを予じめ溶融混合した後、この配合物に、
カルボキシル基含有化合物を配合することを特徴として
いる。

本発明に係るポリエステル樹脂組成物の製造方法によれ
ば、ポリエステル樹脂と、ポリエステル樹脂の末端カル
ボキシル基封鎖剤とを予じめ溶融混合して反応させた後
に、この配合物にカルボキシル基含有化合物を配合して
いるので、ポリエステル樹脂の末端カルボキシル基は、
上記のような封鎖剤と充分に反応しているため、得られ
るポリエステル樹脂組成物の耐／Ｊ［ｌ水分解性は著し
く向上する。

１里り且胚頂を」以下本発明に係るポリエステル樹脂組成物の製造方法に
ついて具体的に説明するが、まず本発明に係るポリエス
テル樹脂組成物を構成する各成分について説明し、次い
でその製造方法について説明する。

本発明に係るポリエステル樹脂組成物のベースとなるポ
リエステル樹脂は、エヂレングリコール、プロピレング
リコール、ジエチレングリコール、１．４−ブタンジオ
ール、ネオペンチルグリコール、ヘキサメチレングリコ
ール等の脂肪族グリコール、シクロヘキサンジメタツー
ル等の脂環族グリコール、ビスフェノール等の芳香族ジ
ヒドロキシ化合物あるいはこれらの２種以上から選ばれ
たジヒドロキシ化合物単位と、テレフタル酸、イソフタ
ル酸、２，６−ナフタリンジカルボンｒ！ｉ等の芳香族
ジカルボン酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバ
シン酸、ウンデカジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸
、ヘキサヒドロテレフタル酸等の脂環族ジカルボン酸あ
るいはこれらの２種以上から選ばれたジカルボン酸単位
とから形成されるポリエステルで必って、熱可塑性を示
す限り、少辺のトリオールや１〜リカルボン酸のような
３価以上のポリヒドロキシ化合物やポリカルボン酸など
で変性されていてもよい。具体的には、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、ポリへキサメチレンテレフタレ
ート、ポリシクロへキリン−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などが用
いられる。このうち特に、ポリエチレンテレフタレート
、ポリブチレンテレフタレート（これらには受爪の他の
共重合単位が含まれていてもよい）などが好ましく用い
られる。

これらのポリエステル樹脂は、単独で用いられてもよく
、また場合によっては混合して用いられてもよい。

上記のようなポリエステル樹脂の末端カルボキシル基を
封鎖するための末端カルボキシル基封鎖剤としては、（
ａ）ポリカルボジイミド化合物、（ｂ）ビスオキサゾリ
ン系化合物などの従来公知の化合物のほか、（Ｃ）モル
カルボジイミドあるいは（ｄ）モノオキサゾリン系化合
物も用いられる。

（ａ）ポリカルボジイミド化合物は、分子中にカルボジ
イミド基（−Ｎ＝Ｃ＝Ｎ−）を少なくとも２個以上有す
る化合物である。具体的には、ポリ（４，４”−ジフェ
ニルメタンカルボジイミド）、ポリ＜３．３”−ジメチ
ル−４，４′−ビフエニルメタンカルボジイミド）、ポ
リ（トリルカルボジイミド）、ポリ（Ｐ−フェニレンカ
ルボジイミド）、ポリ（ｍ−フェニレンカルボジイミド
）、ポリ（３，３＝−ジメチル−４，４′−ジフエニル
メタンカルボジイミド）、ポリ（ナフチレンカルボジイ
ミド）、ポリ（１，６−へキサメチレンカルボジイミド
）、ポリ（４，４”−メチレンビスシクロヘキシルカル
ボジイミド）、ポリ（１，４−テトラメチレンカルボジ
イミド）、ポリ（１，３−シクロヘキシレンカルボジイ
ミド）、ポリ（１，４−シクロヘキシレンカルボジイミ
ド）、ポリ（１，３−ジイソプロピルフェニレンカルボ
ジイミド）、ポリ（１−メチル−３゜５−ジイソプロピ
ルフェニレンカルボジイミドポリ（１，３．５−トリエ
チルフェニレンカルボジイミド）、ポリ（トリイソプロ
ピルフェニレンカルボジイミド）などが用いられる。

（ｂ）ビスオキサゾリン系化合物としては、５員環を有
するビスオキサゾリン系化合物または６員環を有するビ
スオキサジン化合物が用いられる。

具体的には、２，２′−ビス（２−オキサゾリン）、２
．２”−ビス（４〜メチル−２−オキサゾリン）、２．
２′−ビス（４，４−ジメチル−２−オキサゾリン）、
２．２−−ビス（４−エチル−２−オキサゾリン）、２
．２−−ビス（４，４−ジエチル−２−オキサゾリン）
、２、２′−ビス（４−プロピル−２−オキサゾリン）
、２．２”−ビス（ｔ−ブチル−２−オキサゾリン）、
２．２−−ビス（４−へキシル−２−オキサゾリン）、
２．２”−ビス（４−フェニル−２−オキサゾリン）、
２．２”−ビス（４−シクロへキシル−２−オキサゾリ
ン＞、２．２”−ビス（４−ベンジル−２−オキサゾリ
ン）、２。

２′−ｐ−フェニレンビス（２−オキサゾリン）、２、
２”−ｍ−フェニレンビス（２−オキサゾリン＞、２．
２”−ｏ−フェニレンビス（２−オキサゾリン）、２．
２”−ｐ−フェニレンビス（４−メチル−２−オキサゾ
リン＞、２．２＝−ｐ−フェニレンビス（４，４−ジメ
チル−２−オキサプリン＞、２．２−−ｍ−フェニレン
ビス（４−メチル−２−オキサゾリン＞、２．２”−ｍ
−フェニレンビス（４，４−ジメチル−２−オキサゾリ
ン）、２．２＝−エチレンビス（２−オキサゾリン）、
２．２＝−テトラメチレンビス（２−オキサゾリン）、
２．２＝−へキサメチレンビス（２−オキサゾリン）、
２．２−〜オクタメチレンビス（２−オキサゾリン）、
２．２＝−デカメチレンビス（２−オキサゾリン）、、
２，２−一エチレンビス（４−メチル−２−オキサゾリ
ン）、２、２′−テトラメチレンビス（４，４−ジメチ
ル−２−オキサゾリン＞、２．２”−９．９′−ジフェ
ノキシエタンビス（２−オキサゾリン）、２、２−−シ
クロヘキシレンビス（２−オキサゾリン）、２．２′−
ジフェニレンビス（２−オキサゾリン）等のビスオキサ
ゾリン化合物；２，２′−ビス（５，６−シヒドロー４
１−１−１．３−オキサジン）、２．２＝−メチレンビ
ス（５．６−シヒドロー４１−１−１．３−オキサジン
）、２。

２′−エチレンビス（５，６−シヒドロー４日−１，３
−オキサジン）、２．２−一プロピレンビス（５，６−
シヒドロー４１−１−１．３−オキサジン）、２．２−
−ブチレンビス（５，６−シヒドロー４Ｈ−１，３−オ
キサジン＞、２．２−−ヘキサメチレンビス（５，６−
シヒドロー４Ｈ−１，３−オキサジン＞、２．２”−ｐ
−フェニレンビス（５，６−シヒドロー４Ｈ−１，３−
オキサジン＞、２．２”’−ｍ−フェニレンビス（５゜
６−シヒドロー４Ｈ−１，３−オキサジン）、２．２′
−ナフチレンビス（５，６−シヒドロー４１−１−１．
３−オキサジン＞、２．２−−ｐ。

ｐ′−ジフェニレンビス（５，６−シヒドロー４Ｈ−１
，３−オキサジン）等のごスオキサジン化合物等でおる
。これらの化合物のうち、特に２゜２−−ビス（２−オ
キサゾリン）、２．２”−ビス（５，６−シヒドロー４
Ｈ−１，３−オキサジン）が好ましい。

（Ｃ）モノカルボジイミドとしては、ジシクロへキシル
カルボジイミド、ジフェニルカルボジイミド、ジトリル
カルボジイミド、ジ（トリイソプロピルフェニル）カル
ボジイミド、ジナフチルカルボジイミド、ジ（トリイソ
プロピル）カルボジイミド等が例示でき、（ｄ）モノオ
キサゾリン系化合物としては、フェニル−２−オキサゾ
リン、ナフチル−２−オキサゾリン、トリル−２−オキ
サゾリン、シクロヘキシル−２−オキサゾリン等が例示
できる。

このようなポリエステル樹脂の末端カルボキシル基封鎖
剤は、ポリエステル樹脂組成物の０．１〜１０重徂％の
但で用いられる。

ポリエステル樹脂組成物の機械的特性および加工性を改
良するために配合されるカルボキシル基含有化合物とし
ては、α−オレフィンとα、β−不飽和カルボン酸塩と
からなるイオン性共重合体（商品名ハイミランとして販
売されている）が特に好ましく用いられる。具体的には
、エチレンとマレイン酸との共重合体で１〜３価の金属
イオンを含むもの、エチレンと（メタ）アクリル酸との
共重合体で１〜３価の金属イオンを含むもの、あるいは
エチレンとイタコン酸との共重合体で１〜３価の金属イ
オンを含むものが用いられ、これらの共重合体では、α
−オレフィンの含量は８０〜９０重量％であることが好
ましい。またその他のカルボキシル基含有化合物として
、スチレンと（メタ）アクリル酸との共重合体で１〜３
価の金属イオンを含むもの、ステアリン酸ナトリウム、
モンタン酸の部分金属塩なども用いられうる。

このようなカルボキシル基含有化合物は、ポリエステル
樹脂組成物の０．５〜２０重量％の量で用いられる。

また本発明に係るポリエステル樹脂組成物は、上記のよ
うな必須成分に加えて、種々の任意成分を含むことがで
きる。このような任意成分としては、以下のような成分
が挙げられる。

（ｉ＞ガラス繊維、アスベスト、炭素１１ｉ維、マイカ
、シリカ、タルり、炭酸カルシウムなどの無機充填剤、（ｉｉ　＞デカブロモビフェニルエーテル、オクタブロ
モビフェニルエーテル、ハロゲン化ポリカーボネートオ
リゴマー、リン化合物、三酸化アンチモン、臭素化ポリ
スチレンなとの難燃化剤、（ｉｉ　）紫外線吸収剤、（ｉｖ）帯電防止剤、（Ｖ　）着色剤（ｖｉ）滑材（ｖｉｉ）酸化防止剤次に上記のような各成分を含む本発明に係るポリエステ
ル樹脂組成物の製造方法について説明する。

まず、ポリエステル樹脂と、ポリエステル樹脂の末端カ
ルボキシル基封鎖剤とを予じめ配合してよく溶融混練す
る。このようにポリエステル樹脂と末端カルボキシル基
封鎖剤とを予じめ配合してよく溶融混練すると、ポリエ
ステル樹脂に含まれる末端カルボキシル基は、上記封鎖
剤により充分に封鎖される。

次いで、上記のようにして得られたポリエステル樹脂と
封鎖剤とからなる配合物に、カルボキシル基含有化合物
を添加してよく溶融混練する。

なお、ガラス繊維、難燃化剤などの任意成分もまた、カ
ルボキシル基含有化合物と同様に、ポリエステル樹脂と
封鎖剤とからなる配合物に添加して溶融混練することが
好ましい。

上記のような各成分を溶融混練するには、従来公知の混
練装置たとえばブレンダー、ニーダ−、ロール、押出機
などが用いられる。

このようにポリエステル樹脂と封鎖剤とを予じめ配合し
てよく溶融混練した後に、得られた配合物にカルボキシ
ル基含有化合物および必要に応じて各種成分を添加し、
溶融混練してポリエステル樹脂組成物を製造すると、封
鎖剤はポリエステル樹脂の末端カルボキシル畢と反応し
、封鎖剤がカルボキシル基含有化合物と反応することが
防止され、したがって得られるポリエステル樹脂組成物
から形成される成形品は、上記各成分を一括して溶融混
練して得られるポリエステル樹脂組成物が形成される成
形品と比較して、機械的強度に優れるとともに耐加水分
解性にも優れている。特に、ポリエステル樹脂組成物が
難燃化剤を含む場合には、大ぎな効果が認められる。

発明の効果本発明に係るポリエステル樹脂組成物の製造方法によれ
ば、ポリエステル樹脂と、ポリエステル樹脂の末端カル
ボキシル基封鎖剤とを予じめ溶融混合した後に、この配
合物にカルボキシル基含有化合物を配合しているので、
ポリエステル樹脂の末端カルボキシル基は、上記のよう
な封鎖剤と充分に反応しているため、得られるポリエス
テル樹脂組成物の耐加水分解性は菖しく向上する。

以下本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら
実施例に限定されるものではない。

実施例　１充分に乾燥した１、Ｖ、が０．７２ｄｌ／ｇ（７）ポリ
エチレンテレフタレート（三井ペット樹脂礼製ＪＯ２５
）９９重量％とポリ（トリイソプロピルフェニレンカル
ボジイミド）１重量％とをヘンシェルミキサーで混合後
、押出別により２７０℃で溶融混合し、末端カルボキシ
ル基を封鎖した前処理ペレットを得た。

次いで、充分に乾燥した該前処理ペレット６６重量％と
アイオノマ−（三井デュポンポリケミカル社製、ハイミ
ラン１７０７）４重量％およびガラス繊維（Ｉ維長３閉
、繊維径１０μの日東紡製ＱＳ３Ｊ９４１）３０重ω％
とをヘンシェルミキサーで混合後、ベント式２軸押出機
により２７０℃で溶融混練し、ペレットを得た。このよ
うにして得たペレットを用いて、２７０℃に設定された
割出成形機により１２０℃に設定された金型内に樹脂を
打込み、厚ざ１／８インチの短冊試験片を得た。この試
験片を１００℃の清水中に所定時間浸漬後、ＡＳＴＭ　
　Ｄ７９０に準じ曲げ強度を測定し、耐加水分解性を評
価した。

結果を第１表に示す。

比較例　１ポリエチレンテレフタレート、ポリ（トリイソプロピル
フェニレンカルボジイミドドマーおよびガラス繊維を一括して溶融混練して、ポリエ
ステル樹脂組成物を製造した以外は、実施例１と同様に
した。

結果を第１表に示す。

実施例　２実施例１において、末端カルボキシル基を封鎖した前処
理ペレットを６３重量％とし、ざらにチオジェタノール
ジベンゾエートを３重量％配合する他は実施例１と同様
に行なった。

結果を第１表に示す。

比較例　２実施例２におけるポリエチレンテレフタレート、ポリ（
トリイソプロピルフェニレンカルボジイミドド）、アイ
オノマー、チオジェタノールジベンゾエートおよびガラ
ス繊維を一括して溶融混練して、ポリエステル樹脂組成
物を製造した以外は、実施例１と同様に行なった。

結果を第１表に示す。

実施例　３実施例１において、末端カルボキシル基を封鎖した前処
理ペレットを５１重行１％とし、さらにポリエチレンワ
ックス（分子７Ｎ３２００、三井石油化学工業社製三井
ハイワックス４０５２Ｅ）を３重足％、ポリトリブロモ
スルリン（日産フェロ有機化学社製ｐｙｒｏ−ｃｈｅｋ
６８ＰＢ）を１２重量％を配合する他は、実施例１と同
様に行なった。

結果を第１表に示す。

埼校叢一旦実施例３におけるポリエチレンテレフタレート、ポリ（
トリイソプロピルフェニレンカルボジイミドリトリブロ
モスチレンおよびガラス繊維を一括溶融混練して、ポリ
エステル樹脂組成物を製造した以外は、実施例１と同様
に行なった。

結果を第１表に示す。

実施例　４実施例１において、末端カルボキシル基封鎖剤としてポ
リ（トリイソプロピルフェニレンカルボジイミド）のか
わりに、２．２＝−ｍ−フェニレンビス（２−オキサゾ
リン）を使用する以外は、同様に行なった。

結果を第１表に示す。

比較例　４実施例４におけるポリエチレンテレフタレート、２、２
−−ｍ−フェニレンビス（２−オキサゾリン）、アイオ
ノマーおよびガラス繊維を一括溶融混練して、ポリエス
テル樹脂組成物を製造した以外は、実施例１と同様に行
なった。

結果を第１表に示す。

実施例　５実施例２おけるポリ（トリイソプロピルフェニレンカル
ボジイミド）のかわりに、２．２−−ｍ−フェニレンビ
ス（２−オキサゾリン）を使用する以外は、同様に行な
った。

結果を第１表に示す。

比較例　５比較例２において、ポリ（トリイソプロピルフェニレン
カルボジイミド）のかわりに、２，２′−ｍ−フェニレ
ンビス（２−オキサゾリン）を使用する以外は、同様に
行なった。

結果を第１表に示す。

衷鬼叢−ｌ実施例３において、ポリ（トリイソプロピルフェニレン
カルボジイミド）のかわりに、２，２′−ｍニフェニレ
ンビス（２−オキサゾリン）を使用する以外は、同様に
行なった。

結果を第１表に示す。

止較叢−ｌ比較例３において、ポリ（トリイソプロピルフェニレン
カルボジイミド）のかわりに、２．２′−ｍ−フェニレ
ンビス（２−オキサゾリン）を使用する以外は、同様に
行なった。

結果を第１表に示す。

衷癒皿−ユ実施例３において、ポリ（トリイソプロピルフェニレン
カルボジイミド）のかわりに、ジ（トリイソプロピル）
カルボジイミドを使用する以外は、同様に行なった。

結果を第１表に示す。

比較例　７比較例３において、ポリ（トリイソプロピルフェニレン
カルボジイミド）のかわりに、ジ（トリイソプロピル）
カルボジイミドを使用する以外は、同様に行なった。

結果を第１表に示す。

実施例　８実施例３において、ポリ（トリイソプロピルフェニレン
カルボジイミド）のかわりに、フェニル−２−オキサゾ
リンを使用する以外は、同様に行なった。

結果を第１表に示す。

比較例　８比較例３において、ポリ（トリイソプロピルフェニレン
カルボジイミドタのかわりに、フェニル−２−オキサゾ
リンを使用する以外は、同様に行なった。

結果を第１表に示す。

Claims

【特許請求の範囲】

１）ポリエステル樹脂と、ポリエステル樹脂の末端カル
ボキシル基封鎖剤とを予じめ溶融混合した後、この配合
物に、カルボキシル基含有化合物を配合することを特徴
とする、ポリエステル樹脂組成物の製造方法。