JPWO2019004022A1 - 熱可塑性ポリエステル樹脂組成物およびその成形品 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]熱可塑性ポリエステル樹脂(A)、200〜3,000g/eqのエポキシ当量を有するエポキシ化合物(B)および数平均分子量2,000〜500,000かつハロゲン元素含有量が1,000ppm以下であるヒドロキシ基含有樹脂(C)を配合してなる熱可塑性ポリエステル樹脂組成物であって、熱可塑性ポリエステル樹脂(A)70〜99.9重量部およびヒドロキシ基含有樹脂(C)0.1〜30重量部の合計100重量部に対し、エポキシ化合物(B)を0.05〜10重量部配合してなる熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
[2]上記の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物を溶融成形してなる成形品。
また、(D)前記一般式(1)で表されるリン化合物の配合量は、熱可塑性ポリエステル樹脂(A)およびヒドロキシ基含有樹脂(C)の合計100重量部に対し、0.01〜1重量部が好ましい。リン化合物(D)の配合量が0.01重量部以上であると、耐酸化劣化性を向上できる。配合量は、より好ましくは0.02重量部以上であり、さらに好ましくは0.05重量部以上である。一方、リン化合物(D)の配合量を1重量部以下とすることで、機械物性、耐加水分解性および耐ブリードアウト性が向上できる。配合量は、より好ましくは0.5重量部以下であり、さらに好ましくは0.3重量部以下である。
<A−1>ポリブチレンテレフタレート樹脂:東レ(株)製、融点225℃、o−クロロフェノールを溶媒として25℃で測定した固有粘度が0.80dL/gのポリブチレンテレフタレート樹脂を用いた。
<A−2>ポリエチレンテレフタレート樹脂:東レ(株)製、融点255℃、o−クロロフェノールを溶媒として25℃で測定した固有粘度が0.63dL/gのポリエチレンテレフタレート樹脂を用いた。
<B−1>ビスフェノールA型エポキシ:三菱ケミカル(株)製の“jER”(登録商標)1004Kを用いた(エポキシ当量:926g/eq)。
<B−2>ジシクロペンタジエン型ノボラックエポキシ:DIC(株)製“EPICLON”HP−7200Hを用いた(エポキシ当量:275g/eq)。
<B−3>ネオデカン酸グリシジルエステル:モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製“CARDURA”(登録商標)E−10Pを用いた(エポキシ当量:239g/eq)。
<B−4>N−グリシジルフタルイミド:ナガセケムテックス(株)製“デナコール”(登録商標)EX−731を用いた(エポキシ当量:216g/eq)。
<B’−5>グリシジルフェニルエーテル:東京化成工業(株)製のグリシジルフェニルエーテルを用いた(エポキシ当量:152g/eq)。
<C−1>ビスフェノールA型フェノキシ樹脂:三菱ケミカル(株)製の“jER”(登録商標)1010を用いた(ヒドロキシ基価:3.3eq/kg、数平均分子量:5,500)。
<C−2>ビスフェノールA型フェノキシ樹脂:Gabriel社製のPKHBを用いた(ヒドロキシ基価:3.6eq/kg、数平均分子量:10,000)。
<C−3>ヒドロキシ基含有アクリルポリマー:東亞合成(株)製“ARUFON”(登録商標)UH−2170を用いた(ヒドロキシ基価:7.7eq/kg、数平均分子量:6,500)。
<C−4>エチレン−ビニルアルコール共重合ポリマー:(株)クラレ製“EVAL”(登録商標)F171Bを用いた(ヒドロキシ基価:17eq/kg、数平均分子量:25,000)。
なお、<C−1>〜<C−4>はいずれも、ハロゲン元素含有量は1000ppm以下であった。
<C’−1>ジペンタエリストール:広栄化学工業(株)製のジペンタエリストールを用いた(ヒドロキシ基価:24eq/kg、数平均分子量:254.3、ハロゲン元素含有量:1000ppm以下)。
<C’−2>ハロゲン含有エポキシ樹脂系難燃剤:DIC(株)製のテトラブロモビスフェノールA−エポキシポリマー(ECX−30)を用いた(ヒドロキシ基価:1.7eq/kg、数平均分子量:3,000、ハロゲン元素含有量:580000ppm)。
前記一般式(1)で表されるリン化合物(D)
<D−1>ホスフィン酸ナトリウム:東京化成工業(株)製のホスフィン酸ナトリウム(試薬)を用いた。
繊維強化材(E)
<E−1>無水マレイン酸からなる共重合体を含有する集束剤により処理されたガラス繊維:日本電気硝子(株)製ECS03T−253、断面の直径13μm、繊維長3mmを用いた。
<E−2>エポキシ化合物を含有する集束剤により処理されたガラス繊維:日本電気硝子(株)製ガラス繊維ECS03T−187、断面の直径13μm、繊維長3mmを用いた。
実施例、比較例においては、次に記載する測定方法によって、その特性を評価した。
東芝機械製IS55EPN射出成形機を用いて、(A)成分としてポリブチレンテレフタレート樹脂を使用した場合は、成形温度250℃もしくは270℃、金型温度80℃の温度条件で、また(A)成分としてポリエチレンテレフタレート樹脂を使用した場合は成形温度270℃もしくは290℃、金型温度80℃の温度条件で、射出時間と保圧時間は合わせて10秒、冷却時間10秒の成形サイクル条件で射出成形を行い、試験片厚み1/8インチ(約3.2mm)のASTM1号ダンベルの引張物性評価用試験片を得た。得られた引張物性評価用試験片を用い、ASTM D638(2005年)に従い、引張最大点強度(引張強度)および引張最大点伸び(引張伸度)を測定した。値は5本の測定値の平均値とした。引張強度の値が大きい材料を機械強度に優れていると判断し、引張伸度の値が大きい材料を靭性に優れていると判断した。
東芝機械製IS55EPN射出成形機を用いて、上記1.項の機械物性測定用の試験片と同一の条件で射出成形を行い、1/8インチ(約3.2mm)厚みのASTM1号ダンベルの評価用試験片を得た。得られた評価用試験片を190℃の大気圧下の熱風オーブン中に置き、500時間加熱処理を行った。加熱処理後の評価用試験片について、上記第1.項と同一の条件で引張最大点強度を測定した。値は3本の測定値の平均値とした。加熱処理後の評価用試験片の引張最大点強度と、上記第1.項で測定した加熱処理前の評価用試験片の引張最大点強度から、下記式より引張強度保持率を算出した。引張強度保持率が大きいほど耐熱老化性に優れ、75%以上では特に優れていると判断した。
引張強度保持率(%)=(加熱処理後の引張最大点強度/加熱処理前の引張最大点強度)×100。
東芝機械製IS55EPN射出成形機を用いて、上記1.項の機械物性測定用の試験片と同一の条件で射出成形を行い、試験片厚み1/8インチ(約3.2mm)のASTM1号ダンベルの引張物性評価用試験片を得た。得られたASTM1号ダンベルを121℃×100%RHの温度と湿度に設定されたエスペック(株)社製高度加速寿命試験装置EHS−411に投入し、50時間加圧湿熱処理を行った。湿熱処理後の成形品について、上記1.項と同一の条件で引張最大点強度を測定した。値は3本の測定値の平均値とした。湿熱処理後の評価用試験片の引張最大点強度と、上記第1.項で測定した湿熱処理前の評価用試験片の引張最大点強度から、下記式により引張強度保持率を求めた。引張強度保持率が大きいほど耐加水分解性に優れ、90%以上の材料は耐加水分解性に特に優れていると判断した。
引張強度保持率(%)=(湿熱処理後の引張最大点強度/湿熱処理前の引張最大点強度)×100。
東芝機械製IS55EPN射出成形機を用いて、上記1.項の機械物性測定用の試験片と同一の条件で射出成形を行い、試験片厚み1/8インチ(約3.2mm)のASTM1号ダンベルのブリードアウト評価用試験片を得た。得られたASTM1号ダンベルを、170℃の大気圧下の熱風オーブン中に置き、1000時間乾熱処理を行った。また、同様に得られたASTM1号ダンベルを121℃×100%RHの温度と湿度に設定されたエスペック(株)社製高度加速寿命試験装置EHS−411に50時間投入し湿熱処理を行った。乾熱処理後および湿熱処理後の成形品外観を目視観察し、次の基準によりブリードアウトの判定を行った。
A:いずれの成形品にも液状もしくは白粉状のブリードアウトが観察されない。
B:成形品の一部もしくは随所に液状または白粉状のブリードアウトが観察される。
スクリュー径30mm、L/D35の同方向回転ベント付き二軸押出機(日本製鋼所製、TEX−30α)を用いて、熱可塑性ポリエステル樹脂(A)、エポキシ化合物(B)、ヒドロキシ基含有樹脂(C)、必要に応じてその他の材料を表1〜表9に示した組成で混合し、二軸押出機の元込め部から添加した。なお、繊維強化材(E)は、元込め部とベント部の途中にサイドフィーダーを設置して添加した。混練温度250℃、スクリュー回転200rpmの押出条件で溶融混合を行い、溶融混合された樹脂をストランド状に吐出し、冷却バスを通した後、ストランドカッターによりペレット化した。
[1]熱可塑性ポリエステル樹脂(A)、200〜3,000g/eqのエポキシ当量を有するエポキシ化合物(B)および数平均分子量2,000〜500,000かつハロゲン元素含有量が1,000ppm以下であるヒドロキシ基含有樹脂(C)を配合してなる熱可塑性ポリエステル樹脂組成物であって、前記ヒドロキシ基含有樹脂(C)が、フェノキシ樹脂および/またはヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートを構造単位として含むアクリル樹脂であり、かつ、熱可塑性ポリエステル樹脂(A)70〜99.9重量部およびヒドロキシ基含有樹脂(C)0.1〜30重量部の合計100重量部に対し、エポキシ化合物(B)を0.05〜10重量部配合してなる熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
[2]上記の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物を溶融成形してなる成形品。
Claims (12)
- 熱可塑性ポリエステル樹脂(A)、200〜3,000g/eqのエポキシ当量を有するエポキシ化合物(B)および数平均分子量2,000〜500,000かつハロゲン元素含有量が1,000ppm以下であるヒドロキシ基含有樹脂(C)を配合してなる熱可塑性ポリエステル樹脂組成物であって、熱可塑性ポリエステル樹脂(A)70〜99.9重量部およびヒドロキシ基含有樹脂(C)0.1〜30重量部の合計100重量部に対し、エポキシ化合物(B)を0.05〜10重量部配合してなる熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
- 前記熱可塑性ポリエステル(A)が200℃より高い融点を有する請求項1に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
- 前記エポキシ化合物(B)が、一分子内に二つ以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物を含有する請求項1または2に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
- 前記ヒドロキシ基含有樹脂(C)のヒドロキシ基価が3〜20eq/kgである請求項1〜3のいずれかに記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
- 前記ヒドロキシ基含有樹脂(C)が、フェノキシ樹脂および/またはヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートを構造単位として含むアクリル樹脂である請求項1〜4のいずれかに記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
- 前記熱可塑性ポリエステル樹脂(A)および前記ヒドロキシ基含有樹脂(C)の合計100重量部に対し、さらに(D)下記一般式(1)で表されるリン化合物0.01〜1重量部を配合してなる請求項1〜5のいずれかに記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物:
- 前記(D)上記一般式(1)で表されるリン化合物がホスホン酸の金属塩またはホスフィン酸の金属塩である請求項6に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
- 前記熱可塑性ポリエステル樹脂(A)が、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレートおよびポリブチレンナフタレートから選ばれた樹脂である請求項1〜7のいずれかに記載のポリエステル樹脂組成物。
- 前記熱可塑性ポリエステル樹脂(A)が、ポリブチレンテレフタレートである請求項1〜8のいずれかに記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
- 前記熱可塑性ポリエステル樹脂(A)および前記ヒドロキシ基含有樹脂(C)の合計100重量部に対し、繊維強化材(E)をさらに1〜100重量部含有する請求項1〜9のいずれかに記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
- ASTM D638(2005年)に準じて成形した1/8インチ試験片を大気中、温度190℃の雰囲気下で500時間暴露した後の引張強度保持率(%)=(暴露後の引張強度/暴露前の引張強度)×100が75%以上であり、かつ、ASTM D638(2005年)に準じて成形した1/8インチ試験片を、相対湿度100%、温度121℃の雰囲気下で50時間暴露した後の引張強度保持率(%)=(暴露後の引張強度/暴露前の引張強度)×100が90%以上である請求項1〜10のいずれかに記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
- 請求項1〜11のいずれかに記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物を溶融成形してなる成形品。
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