WO2004092266A1

WO2004092266A1 - 生分解性芳香族ポリエステルブレンド組成物から作製される射出成形品およびその製造方法

Info

Publication number: WO2004092266A1
Application number: PCT/JP2004/005532
Authority: WO
Inventors: Akiko Mizutani; Hiroyuki Sumi; Mureo Kaku
Original assignee: E.I. Du Pont De Nemours And Company
Priority date: 2003-04-18
Filing date: 2004-04-19
Publication date: 2004-10-28
Also published as: US7619034B2; EP1624023A1; CN1777649A; EP1624023A4; US20060264569A1; KR20060007023A

Abstract

　（Ａ）少なくとも１種のポリエステルを２０～９８．８質量％、（Ｂ）強化材料および充填材料からなる群から選択される材料を１～６０質量％、（Ｃ）結晶化促進剤を０．１～７質量％、（Ｄ）無機難燃剤、リンベースの難燃剤およびフェノールポリマーから選択される少なくとも１種の難燃剤を１～６０質量％、並びに、（Ｅ）滑剤を０．１～５質量％を含む成形組成物から製造された射出成形品である。

Description

明細書 . 生分解性芳香族ポリエステルブレンド組成物から作製される射出成形品およびその製造方法技術分野

本発明は、テレフタル酸、スルホン酸金属塩、脂肪族ジカルボン酸、ェチレングリコールぉよびジエチレングリコ一ルから誘導された繰り返し単位からなる第一の芳香族ポリエステルコポリマーと、ポリエチレングリコールと第一のポリエステルとの共重合または重縮合によって調製されたコポリマーと、ブレンドされる他のポリエステルの酸よりも相対的に少ない芳香族ジカルボン酸およびグリコールを含むポリエステルとからなる群から選択された少なくとも 1 つのポリエステルを含む成形組成物 (mo 1 d i ng compos i t i on)から形成された射出成形品に関しており、これは生分解性であって、廃棄される多種の用途に非常に適し、極めて望ましい機械強度、耐熱性および成形適性、必要ならば、難燃性を有しており、かつ、その製造方法にも関する。背景技術

プラスチック製品、例えばプラスチックフィルムの廃棄に関する社会的関心および要求に促され、生分解性樹脂組成物における研究が行われている。ゴミの堆肥化過程に関連した高湿度、高温条件下で分解できる生分解性芳香族ポリエステル樹脂組成物を開発する活発な努力が進んでいる。種々の使用方法がこのような組成物に対して提案されている。例えば、特表平 5— 5 0 7 1 0 9号公報、特表平 6— 5 0 5 5 1 3号公報および特表平 6— 5 0 5 0 4 0号公報は、エチレングリコ一ルぉよびジェチレングリコールから作られたグリコール成分と 2つの酸成分、すなわち、スルホン酸のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩、およびテレフタル酸とを重合させることによって調製されたポリエステルを記載する。これらの先行技術文献は、このようなポリエステルからなる繊維、フィルム、シート、および繊維不織布も記載する。

特開 2 0 0 1— 1 7 2 4 8 7号公報は、脂肪族ポリエステルシートから真空成形される無機充填材を有する生分解性成形品を記載する。このような成形品では、弾性率、耐熱性および耐衝撃性が改善されている。

特開平 9一 1 6 9 8 9 7号公報は、天然繊維を有する生分解性シートを記載する。このようなシートは、使用中、十分な強度と耐熱性とを有する。

ポリオレフイン、ポリエステル、ポリアミドおよびポリ塩化ビニルを含む、このような熱可塑性材料は、熱可塑性材料で一般的に使用される技術、例えば、圧縮成形、射出成形、押出成形、吹込成形のいずれによる成形製品においても有用であ.る。しかしながら、ある種の用途、例えば日常品、電子器具、産業上の用途および自動車用途において、生分解性ポリマーから作られる製品は、このような他の熱可塑性材料から作られる製品の機械的強度および耐熱性以上のものを有することが望ましい。脂肪族ポリエステルの成形組成物への充填材の添加は、耐熱性および弾性率を改善できるが、上記用途からの要求を十分満足する成形サイクル、型離れ性および成形適性を改善することはできない。上述のように、脂肪族ポリエステル樹脂は、充填材を添加することで、強度および耐熱性を改善している。しかし、それらは、日常品、電子器具、産業上の用途および自動車用途などでの実用面では、十分な剛性、耐衝撃性および耐熱性を欠いたままである。さらに、充填材を有する脂肪族ポリエステルを射出成形するとき、それが低い成形適性、例えば低い型離れ性または長い成形サイクルの原因となる。発明の開示

これらの欠点を克服するために、本発明の射出成形品は、テレフタル酸、スルホン酸金属塩、脂肪族ジカルボン酸、エチレングリコールおよびジェチレングリコールから誘導された繰り返し単位からなる芳香族ポリエステルコポリマーから形成され、かつ性能特性、特に耐熱性および成形適性を高めるために、強化材料および充填材料、成形適性の改善をもたらし芳香族ポリエステル成形組成物の結晶化を容易にするための結晶化促進剤および滑剤を含む。

以上述べたように、本発明の成形組成物から形成された射出成形品は、生分解性であって、廃棄される多種の用途に非常に適し、極めて望ましい機械強度、耐熱性および成形適性、必要ならば、難燃性を有することが可能である。発明を実施するための最良の形態

(発明の概要）

(A) 酸成分およびダリコール成分を含む繰り返し単位を有する芳香族ポリエステルコポリマー（a ) であり、前記酸成分が、テレフタル酸を約 5 0〜9 0モル％、スルホン酸金属塩を約 0 . 2〜約 6モル％、および脂肪族ジカルボン酸を約 4〜4 9 . 8モル％含み、前記グリコ一ル成分が、エチレングリコールを約 5 0〜9 9 . 9モル％およびジエチレングリコールを約 0 . 1〜5 0モル％含む、芳香族ポリエステルコポリマー（a ) と、

前記コポリマー（a ) とポリアルキレングリコールとの共重合によって調製されるポリエステルコポリマー（b ) と、

前記コポリマ一（a ) とポリアルキレングリコールとの重縮合によって調製される分枝状ポリエステルコポリマー（c ) と、

香族ジカルボン酸およびダリコール成分を含む繰り返し単位を有するポリエステルコポリマ一（d) であり、但し、前記ポリエステルコポリマーの前記芳香族ジカルボン酸のモル％が、前記コポリマー（a) 、 (b) および（c) のカルボン酸含有量のモル％よりも少ない、ポリエステルコポリマー（d) とからなる群から選択される少なくとも 1種のポリエステルを 20〜98. 8質量％、

(B) 強化材料および充填材料からなる群から選択される材料を 1〜60質量％、

(C) 結晶化促進剤を 0. 1〜7質量％、

(D) 無機難燃剤、リンベースの難燃剤およびフエノールポリマーから選択される少なくとも 1種の難燃剤を 1~60質量％、並びに、

(E) 滑剤を 0. 1〜5質量％、

含む成形組成物から作製される射出成形品を提供することが本発明の目的である。

本発明は、前記ポリマー（a) 、 (b) 、 (c) および（d) のブレンドから形成される射出成形品をも意図している。本発明の射出成形品の好ましい実施態様では、 80°C以上の温度で熱変形性を有し、かつ、成形組成物の結晶化スピードが、 120でで1. 6分より早い。本発明は、生分解性である射出成形品をさらに提供する。

本発明のさらなる態様によると、射出成形品を製造するための方法であって、 (I) (A) 酸成分およびダリコール成分を含む繰り返し単位を有する芳香族ポリエステルコポリマー（a) であり、前記酸成分が、テレフタル酸を約 50 〜90モル％、スルホン酸金属塩を約 0. 2〜約 6モル％、および脂肪族ジカルボン酸を約 4〜49. 8モル％含み、前記グリコ一ル成分が、エチレンダリコールを約 50〜99. 9モル％およびジエチレングリコールを約 0. 1〜5 0モル％含む、芳香族ポリエステルコポリマー（a) と、前記コポリマー（a) とポリアルキレングリコールとの共重合によって調製されるポリエステルコポリマー（b) と、

前記コポリマー（a) とポリアルキレングリコールとの重縮合によって調製される分枝状ポリエステルコポリマー（c) と、

芳香族ジカルボン酸およびダリコール成分を含む繰り返し単位を有するポリエステルコポリマー（d) であり、伹し、前記ポリエステルコポリマーの前記芳香族ジカルボン酸のモル％が、前記コポリマー（a) 、 (b) および（c) のカルボン酸含有量のモル％よりも少ない、ポリエステルコポリマー（d) とからなる群から選択される少なくとも 1種のポリエステルを 20-98. 8質量％、

(B) 強化材料および充填材料からなる群から選択される材料を 1〜60質

(C) 結晶化促進剤を 0. 1〜7質量％、

(D) 無機難燃剤、リンベースの難燃剤およびフエノールポリマ一から選択される少なくとも 1種の難燃剤を 1〜60質量％、並びに、

(E) 滑剤 1〜5質量％

をブレンドする工程と、

(I I) 前記ブレンド工程によって調製された前記成形組成物を射出成形する工程と

を含む方法を提供することである。

(発明の詳細な説明）

本発明の射出成形品、成形組成物およびその製造方法を詳細に以下で記載する。

以下に示されたポリエステルコポリマーからなる群から選択された少なくとも 1種の芳香族ポリエステルコポリマー、強化材料または充填材料、結晶化剤および滑剤、任意的に他の成分を含む成形組成物から、本発明の射出成形品を形成する。以下に全てを記載した。

芳香族ポリエステルコポリマー

芳香族ポリエステルコポリマー（a ) は、酸成分およびダリコール成分を含む繰り返し単位を有する。酸成分は、テレフタル酸約 5 0〜9 0モル％、好ましくは、約 5 2〜8 3モル％である。

さらに本発明によれば、酸成分は、スルホン酸金属塩約 0 . 2〜6モル％、好ましくは、約 2〜 5モル％である。スルホン酸金属塩の説明に役立つ実例には、 5—スルホイソフタル酸金属塩、 4—スルホイソフタル酸金属塩、および , 4ースルホフタル酸金属塩を含む。中でも、 5—スルホイソフタル酸金属塩が好ましい。金属イオンの好ましい実例には、ナトリウム、カリウムおよびリチゥムといったアル力リ金属、またはマグネシウムといったアル力リ土類金属のイオンを含む。最も好ましいスルホン酸金属塩は、 5—スルホイソフタル酸ナトリウム塩である。

スルホン酸金属塩は、比較的高価なだけでなく、それを過剰に使用した場合、ポリエステルを水溶性にし、さらに物理特性に影響を及ぼす。スルホン酸金属塩は、 0 . 2モル％の低含有量でさえ、本発明の組成物を使用する成形品の分解性能に著しく寄与する。さらに本発明によれば、酸成分は、脂肪族ジカルボン酸約 4〜4 9 . 8モル％、好ましくは、約 1 0〜4 5モル％である。 4モル％未満では、ガラス転移温度を著しく下げることはできない。他方、 4 9 . 8モル％を上回る脂肪族ジカルボン酸のレベルは、ガラス転移温度の低下を招き、成形品の適当な剛性の損失を生じさせる。

脂肪族ジカルボン酸は、好ましくは 2〜1 8個の炭素、より好ましくは 2〜 1 0個の炭素を有する。説明に役立つ実例には、ァゼライン酸、コ八ク酸、ァジピン酸、セバシン酸およびダルタル酸を含む。中でも、ダルタル酸が好ましい。

成形製品の分解を伴う堆肥化は、高温、高湿度条件下で一般的に実施される。これは約 7 0 °C以下の温度で一般的に行われるので、本発明の芳香族ポリエステル成形組成物は、約 7 0 °C、特に約 6 5 °C以下のガラス転移温度（T g ) を有するのが好ましい。本発明において、脂肪族ジカルボン酸は、約 7 0 °C以下のガラス転移温度に調整するために使用される。ジカルボン酸のエステル形成誘導体、例えば、ジメチルエステルを、ジカルボン酸の代わりに使用することができる。

グリコール成分は、エチレングリコール約 5 0〜9 9 . 9モル％およびジェチレングリコ一ル 0 . 1〜5 0モル％でぁり、好ましくは、エチレングリコ一ル約 8 0〜9 8モル％およびジエチレングリコール 2〜 2 0モル％である。 5 0モル％より大きいジエチレングリコール単位は、引張り強さといったフィルムの機械特性に悪影響を及ぼし、一方 0 . 1モル％未満では、分解性に乏しくなる。

エチレングリコールを 2 0モル％まで、トリエチレングリコールといった他のグリコ一ルで置換することにより、ガラス転移温度をさらに下げることができる。上記モル％内でそれぞれの成分の選択された量を選び本発明の射出成形品を調製することによって、特性、特に機械特性および生分解性の均衡のとれた範囲を実現できる。成形品の機械特性を高めることを望むならば、テレフ夕ル酸の量を増やし、かつ、生分解性を望むならば、脂肪族ジカルボン酸の量を増やすが、これはより低いガラス転移温度（T g ) をもたらす。

ポリエステルコポリマー（b ) は、コポリマー（a ) とポリエチレンダリコールとの共重合によって調製される。ポリエチレングリコールの成分は、約 0 . 1〜2 0質量％でぁる。

分枝状ポリエステルコポリマー（c ) は、コポリマー（a) とポリエチレンダリコールとの重縮合によって調製される。少量の多官能分枝剤

(polyfunct ional branching agents)、例えば、トリメリット酸は、ポリェチレングリコールを分枝させるために組み込まれることにより、溶融レオロジーおよびフィルム加工性を変化させる。ポリエチレングリコールの成分量は、約 0 . 1〜2 0質量％でぁる。

コポリマー（b ) および（c ) に対して使用されるポリエチレングリコールを、他のポリアルキレングリコール、例えばポリプロピレングリコールと置き換えてもよい。 M_wは生分解および加工性を達成するために相対的に低いことが望ましい。

ポリエステルコポリマーは、コポリマー（a ) 、 ( b ) および（c ) のいずれか中に含まれる芳香族カルボン酸の量よりも少ない量の芳香族ジカルボン酸を含有する酸成分並びにグリコール成分を含む。例えば、ポリコハク酸ブチレン、ボリラクチド、ポリ力プロラクトンを適用できる。

本発明の第四のポリエステル組成物中の芳香族ジカルボン酸の重量比率は、当該ポリエステル 1 0 0重量部当たり 0〜7 0重量部、好ましくは、 0〜5 0 重量部であることが望ましい。

本発明の成形組成物は、ポリエステルコポリマー、強化材料または充填材料、結晶化促進剤および滑剤の総重量に基づき、ポリエステルコポリマ一を 2 0〜 9 8 . 8質量％、好ましくは 4 0〜9 0質量％、および最も好ましくは 5 0〜 8 0質量％含む。

強化材料または充填材料

本情報の組成物は、世界に広く知られた強化材料または充填材料を含むこともできる。例えば、ガラス繊維、カーボン繊維、ガラスフレーク、チタン酸力リウム、ゥイスカー、ウォラストナイト、カオリン、タルク、グラフアイトもしくはァラミド繊維、ビーズ、ケィ酸アルミニウム、ケィ灰石、アスベスト、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、雲母等、およびこのような材料の組み合わせを挙げることができる。

本情報の組成物は、デンプン、麻、亜麻、綿、パルプ、セルロース、珪藻、木粉、レーヨン等、およびこのような材料の組み合わせのような天然の強化材料または充填材料を含むこともできる。天然の強化材料は、木材、紙、カカオ、茶殻、大豆、竹、乾燥された生ゴミ等のような不用物であってもよい。

強化材料または充填材料の配合比率を、所望の機械特性および成形形状といった成形の適用に従って、任意に選択することができる。一般的にそれは、 1〜6 0質量％、好ましくは 2 0〜5 0質量％、最も好ましくは 2 0〜4 0質量％の範囲内である。配合される充填材の量が 1質量％未満である場合、機械特性における十分な改善は得られない。他方、配合される充填材の量が 6 0質量％を超える場合、得られる溶融組成物の流動性は、成形適性を乏しくする。結晶化促進剤

結晶化促進剤は、十分な量のアルカリ金属イオン源、アルカリ土類金属ィォン源、亜鉛イオン源、脂肪族アミドおよびタルクの内の少なくとも 1種を含むようにするべきである。アルカリ、アルカリ土類、亜鉛イオン源に対し、結晶化促進剤は、炭素数 7〜 5 4の有機炭化水素酸または少なくとも 1つの力ルポキシル基を有する有機ポリマ一であることが好ましい。

結晶化促進剤の量は、 0 . 1〜7 . 0質量％、好ましくは 0 . 5〜5質量％の範囲内である。結晶化促進剤の量が 0 . 1質量％未満の場合、十分な結晶化を成形過程の間に得ることができず、成形適性に影響を及ぼす。結晶化促進剤の量が 7質量％よりも大きい場合、それは機械特性に影響を及ぼす。

滑剤

本情報の組成物は、本発明の芳香族ポリエステルコポリマーの結晶化に寄与できる周知の滑剤を含む。例えば、テトラステアリン酸ペン夕エリスリチル、ステアリン酸ステアリル、ジステアリン酸ジペン夕エリスリトールおよびジステアリン酸ぺンタエリスリチルといつた脂肪族エステル、ォレフィンワックス、パラフィンワックス、天然ワックス並びにシリコーンワックスを適用できる。テトラステアリン酸ペンタエリスリチルが好ましく、滑剤の量は一般的に、 0 . 1〜5質量％、好ましくは 0 . 5〜2質量％である。

難燃剤

熱可塑性ポリエステル樹脂組成物に難燃性を付与する一般的な方法には、難燃剤用の共力剤として作用するアンチモン化合物と一緒に、難燃剤としてのハロゲン化有機化合物を添加することを含む。しかしながら、ハロゲン化難燃剤の使用は、燃焼で微量の毒性ガスを排出するという点で確実な欠点を有し、それらが高温で接触すると、配合用押出成形機のバレル、成形機の表面、およびその他の装置を腐蝕する傾向にある。このため、環境および機械への影響をより少なくする難燃剤を、本明細書において述べた。

本情報の組成物は、非ハロゲン化難燃剤を含むことができる。無機難燃剤、リンベースの難燃剤、フエノールポリマー、熱可塑性アクリル型ポリマ一およびシリコーン型難燃剤を使用することができる。無機難燃剤には、 M g (O H) ₂ 、 A 1 (OH) ₃ 、 C a C〇₃ 、 B a S〇₄ 、 S i〇₂、 M g〇、ホウ酸塩を含むが、これらに制限されない。無機難燃剤は、環境を破壊しないので最も好まれる。

本情報の組成物の融点は、 1 7 0 °C以上、 2 4 0 以下、好ましくは、 1 8 0 °C以上、 2 2 0 °C以下である。上記に示したように、無機難燃剤は、環境を破壊しないため理想的な難燃剤であるが、ポリエチレンテレフ夕レートをはじめとするポリエステル系の樹脂の難燃化において、無機難燃剤の応用例は見られなかった。これは、ポリエチレンテレフ夕レートの融点が、無機難燃剤の脱水温度よりも高いため、樹脂の加水分解反応が進み、物性が著しく低下してしまうためである。一般に知られている生分解性樹脂は、融点が 1 0 0 °C〜1 7 0 °C程度と低いため、無機難燃剤の添加に関して問題はないが、強度および耐熱性は低い。したがって、このような生分解性樹脂は、難燃性を要求されるような構造材料には不十分であった。しかし、本情報の組成物は、融点が 2 4 0 °C以下であるため、無機難燃剤の脱水による樹脂の劣化の影響が少なく、強度及び耐熱性が高レゝのが特徴である。

リンベースの難燃剤は、有機でも無機でもよい。適当な無機難燃剤は、赤リン並びに、アンモニア、アルミニウムおよび亜鉛のリン酸塩を含むが、これらに制限されない。適当な有機リンベースの難燃剤は、ホスホネート、ホスフエ一ト、並びにオリゴマーおよびポリマーホスフェートを含む。好ましい難燃剤は、レソルシノールビス（ジー 2 , 6—キシリル）ホスフェートであり、これは特開平 9— 1 4 3 3 5 0号公報に記載されており、力 ^つ、大八化学工業株式会社 (Daihachi Chemicals Co. , Japan)により P X— 2 0 0という名で売られている低コスト製品である。リンベースの難燃剤は、組成物の総重量に基づき、約 0〜約 2 5質量％で存在することが望ましい。フエノールポリマーは、ノポラックまたはレゾールを含むことができる。これらを加熱および Zまたは架橋剤の使用によって、部分的にまたは完全に硬化することができる。好ましいのはノポラックである。付加的な架橋剤を有せず、熱反応しないノポラックがより好ましい。使用される形状については特に制限はなく、微粉状、粒状、フレーク状、粉末状、針状、液状、およびその他の形状が適当である。フエノールポリマ一を、 2種以上のブレンドとして使用してもよい。木材のような再資源から合成されたフエノ一ルポリマーを使用することもできる。本発明において、使用されるフエノールポリマーの量は、組成物の総重量に基づいて約 0〜約 2 5質量％にするべきである。

重合過程本発明の成形品を形成するために使用された芳香族ポリエステルポリマーを、周知の重合方法で一般的に調製することができる。例えば、モノマー単位が分子鎖に沿ってランダムに分配される直鎖状ポリエステルを、アンチモンまたは他の触媒と一緒に上記モノマー成分の全てを重合器に投入し、適当な重縮合条件下で重縮合を行うことによって調製することができる。使用できる他の方法には、 2種以上のモノマー成分を最初に反応させてプレボリマーを調製し、次いで、残りのモノマー成分を添加し、重合させる工程を含む。

本発明の成形品を形成するために使用される芳香族ポリエステルポリマーは、堆肥化特有の高湿度、高温の条件下で分解する。このような分解の結果として形成されるモノマーおよびオリゴマー（すなわち、テレフタル酸、グリコール、およびそれらのオリゴマー）の大部分は、大便または堆肥中の微生物によって容易に消化され、最終的に、二酸化炭素および水になる。

他の添加剤

慣用の添加剤、例えば、可塑剤、強化剤、核剤、帯電防止剤、難燃剤、酸化防止剤、熱安定剤、耐加水分解性を向上させるような架橋剤、染料および顔料、 UV安定剤並びに耐候安定剤を、成形適性または機械的性質を調整する目的で前述の芳香族ポリエステルポリマーに添加することができるが、ポリエステルにとつて重要な機械的特性、分解性能およびその他の特性はそれらによって変えられないことを条件とする。そして、その結果として生じる芳香族ポリエステル組成物は成形品の構造に従う。

本発明の成形品を形成するポリエステルコポリマーは一般的に、 0 . 1〜1 . 5、好ましくは 0 . 3〜1 . 2の範囲内の固有粘度を有する。

ブレンド工程

コポリエステル、強化材料または充填材料、結晶化促進剤、滑剤および任意的に上記の添加剤を一般的な溶融ミキサー、例えば、単軸もしくは二軸押出成形機、バンバリ一ミキサー、混練機またはミキシングロールで溶融ブレンドすることによって、本発明で使用される樹脂組成物を通常得ることができる。配合される成分の全部または一部を、溶融ミキサーに同時にまたは別々に供給することができる。最も一般的な方法は、先に成分をドライブレンドし、次いで、上記溶融ミキサーで溶融混練して均質化し、ペレットを形成する。このように調製された、ペレット形状樹脂組成物は通常、十分に乾燥させられた状態で保持され、成形用の成形機のホッパーに投入される。

本発明の芳香族ポリエステルの成形品は、農業およびガーデ二ングの使用のための植木鉢といった農業並びに園芸用品、歯ブラシの柄、容器、皿、刃物類、さらに自動車部品または O A機器部品といったいかなる種類の日常品を含む用途範囲での使用に十分向いている。

射出成形

方法には、上記芳香族ポリエステルポリマーのプレンドから射出成形品を形成する工程をさらに含む。成形品の形成方法は、押出成形機に芳香族ポリエステルポリマ一含有フレークを供給する工程と、フレークを溶融する工程と、ノズルを通じて金型ダイに溶融物を押出成形する工程を伴う。溶融プラスチックを冷却し、結晶化し、金型内で固める。これは閉ざされた状態で保持される。約 1 2 0 °Cの適当な温度に型を加熱することによって、プラスチックは結晶化され、高い耐熱性が達成される。次いで、型を開けて、固形プラスチックの成形品を取り出す。

予期しない程の早い結晶化速度並びに耐熱性および成形適性の改善で特徴づけられる前記組成物を、結晶化工程を含む他の成形方法に適用することもでき、例えば、シート成形、真空成形、射出吹込成形されたボトルおよび直接吹込成形されたボトルなどである。

実施例実施例を実例として以下に示すが、当該実施例は、本発明の範囲を制限する意図ではない。

(試験方法）

実施例で使用される測定方法および評価方法を以下に記載する。

成形適性

良好：十分な結晶化および型離れ性

不良：不十分な結晶化および型離れ性のための劣悪な成形適性

引張り強さ

ASTMD 638に従い測定した。

#I

ASTMD 638に従い測定した。

曲げ強さ

ASTMD 970に従い測定した。

曲げ弾性率

ASTMD 970に従い測定した。

アイゾッド衝撃強さ

ASTMD 256に従い測定した。

熱変形温度

A S TMD 648に従い測定した。

堆肥分解性

所定サイズのテストピースを 15週間堆肥中に置き、次いで、その試験品を視覚的に検査した。

有：形状が外力で容易に崩壊する

無：変化無し

t max 最大冷却速度 200°C/分を達成できる急速冷却装置を有する DSCで、結晶化スピードを評価した。結晶化ピークを観察するために、等温測定を実施した。測定温度（120°C) での各等温曲線は、 220°Cからの急速冷却後に得られた。評価されたサンプルに対し、等温特性を説明するために、最大結晶化時間 t maxを集めた。

難燃性 .

1Z8インチ（3. 175mm) (表 2で 3. 2 mmを表わす）厚のテストピースを使用する UL試験番号 UL— 94 (20mm垂直燃焼試験）に準じた試験方法で測定した。

後述の実施例において、コポリエステル 1は、テレフタル酸約 50〜90モル％、 5—スルホイソフタル酸ナトリウム約 0. 2〜6モル％およびダルタル酸約 4〜49. 8モル％の酸成分、並びにエチレングリコール約 50〜99. 9モル％ぉよびジエチレングリコール約 0. 1〜50モル％のグリコール成分からなる繰り返し単位を有する芳香族ポリエステルコポリマー（密度 1. 3 5 g/cm³ ；融点 200°C ; 2, 160 g荷重の下、 220°Cでのメルトインデックス l l gZl O分）を意味する。

コポリエステル 2は、コポリエステル 1とポリエチレングリコール 1〜20 質量％との共重合によって調製された芳香族ポリエステルコポリマー（密度 1. 35 g/cm³ ；融点 200 ； 2, 160 g荷重の下、 220°Cでのメルトインデックス 28 gZl 0分）を意味する。

コポリエステル 3は、コポリマー 1とポリエチレングリコール 1〜20質量％とを共重合した分枝状芳香族ポリエステルコポリマー（密度 1. 35 g ノ cm³ ；融点 185°C ; 2， 160 g荷重の下、 220°Cでのメルトインデックス 23 g 10分）を意味する。

表 1および 2において、各材料名は、 GF :グラスファイバー、 S t. Na ：ステアリン酸ナトリウム

Mon. Na ：モンタン酸ナトリウム P T S ：テトラステアリン酸ペンタエリスリチル、

PX- 200 ：レソルシノールビス（ジ— 2, 6—キシリル）、

フエノールポリマ一：スケネク夕ディー社（Schenectady International, Inc.)によって製造されたノポラック HR J 12700 CPである。

(実施例 1)

芳香族ポリエステルコポリマー 1のフレーク（小粒子）、グラスファイバ一 30質量％、モンタンワックス酸ナトリウム塩 (montan wax acid sodium salt) 0. 4質量％およびテトラステアリン酸ペンタエリスリチル 0. 2質量％を配合してペレットにした。次いで、ペレットを予備乾燥し、次に 200 〜220°Cのシリンダー設定温度で直径 200mmの押出成形機で溶融した。溶融物をダイ温度 120°Cで射出成形した。その物理特性を表 1に示す。

(実施例 2)

芳香族ポリエステルコポリマー 1のフレーク（小粒子）、タルク 30質量％、ステアリン酸ナトリウム 0. 8質量％およびテトラステアリン酸ペン夕エリスリチル 1. 0質量％を配合してペレットにした。次いで、ペレットを予備乾燥し、次に 200〜220°Cのシリンダー設定温度で直径 200 mmの押出成形機で溶融した。溶融物をダイ温度 120 で射出成形した。その物理特性を表 1に示す。

(実施例 3)

芳香族ポリエステルコポリマ一 1のフレーク（小粒子）、タルク 20質量％、グラスファイバー 10質量％、ステアリン酸ナトリウム 0. 8質量％およびテトラステアリン酸ペン夕エリスリチル 1. 0質量％を配合してペレツトにした。次いで、ペレツトを予備乾燥し、次に 200〜 220°Cのシリンダー設定温度で直径 2 0 0 mmの押出成形機で溶融した。溶融物をダイ温度 1 2 0 °Cで射出成形した。その物理特性を表 1に示す。

(実施例 4 )

芳香族ポリエステルコポリマー 2のフレーク（小粒子）、グラスファイバー 3 0質量％、ステアリン酸ナトリウム 0 . 8質量％およびテトラステアリン酸ペン夕エリスリチル 0 . 5質量％を配合してペレットにした。次いで、ペレツトを予備乾燥し、次に 2 0 0〜 2 2 0 °Cのシリンダ一設定温度で直径 2 0 0 m mの押出成形機で溶融した。溶融物をダイ温度 1 2 0 °Cで射出成形した。その物理特性を表 1に示す。

(実施例 5 )

芳香族ポリエステルコポリマ一 3のフレーク（小粒子）、グラスファイバー 3 0質量％、ステアリン酸ナトリウム 0 . 8質量％およびテトラステアリン酸ペン夕エリスリチル 0 . 5質量％を配合してペレットにした。次いで、ペレツトを予備乾燥し、次に 2 0 0〜2 2 0 °Cのシリンダー設定温度で直径 2 0 0 m mの押出成形機で溶融した。溶融物をダイ温度 1 2 0 °Cで射出成形した。その物理特性を表 1に示す。

(比較树 A)

芳香族ポリエステルコポリマー 1のフレーク（小粒子）およびグラスフアイバ一3 0質量％を配合してペレットにした。次いで、ペレットを予備乾燥し、次に 2 0 0〜 2 2 0 °Cのシリンダー設定温度で直径 2 0 0 mmの押出成形機で溶融した。溶融物をダイ温度 1 2 0 °Cで射出成形した。その物理特性を表 1に示す。

(比較例 B)

芳香族ポリエステルコポリマ一 1のフレーク（小粒子）、グラスファイバー 3 0質量％およびモンタンワックス酸ナトリウム（montan wax acid sodium) 0 . 4質量％を配合してペレットにした。次いで、ペレツ卜を予備乾燥し、次に 2 00 220°Cのシリンダー設定温度で直径 200mmの押出成形機で溶融した。溶融物をダイ温度 120°Cで射出成形した。その物理特性を表 1に示す。

(比較例 C)

芳香族ポリエステルコポリマー 1のフレーク（小粒子）およびカオリン 30 質量％を配合してペレットにした。次いで、ペレットを予備乾燥し、次に 20 0 220°Cのシリンダ一設定温度で直径 20 Ommの押出成形機で溶融した溶融物をダイ温度 120°Cで射出成形した。その物理特性を表 1に示す。

【表 1】

表 1 芳香族ポリエステル成形品の物理特性

実施例 1 3におけるコポリエステル 1) は、結晶化促進剤および滑剤の添加によって、比較例 A Cよりもより早い結晶化スピード（t maxによつて）を達成し、また良好な成形適性および高い熱変形温度をもたらすということが表 1のデ一夕から分かる。実施例 4および 5におけるコポリエステル 2 ) および 3) はまた、表 1で見られるように結晶化促進剤および滑剤の両方の添加によって高い熱変形温度を達成することが可能である。下記の実施例において、無機難燃剤またはリンベースの難燃剤を、本発明の組成物とブレンドした。ペレツトおよびテストピースを、上述の実施例 1〜5の方法と同じ方法で調製した。その結果を下記の表 2で報告する。

(実施例 6)

芳香族ポリエステルコポリマー 2のフレーク（小粒子）、グラスファイバー 30質量％、レソルシノールビス（ジ— 2, 6—キシリル）ホスフェート（PX — 200) 18%、フエノ一ルポリマー 8 %、ステアリン酸ナトリウム 0. 8 ：質量％およびテトラステアリン酸ペン夕エリスリチル 1. 0質量％を配合してペレットにした。次いで、ペレットを予備乾燥し、次に 200~220°Cのシリンダ一設定温度で直径 200mmの押出成形機で溶融した。溶融物をダイ温度 120°Cで射出成形した。その物理特性を表 2に示す。

(実施例 7 )

芳香族ポリエステルコポリマー 2のフレーク（小粒子）、 Mg (OH) ₂ 3 0質量％、グラスファイバー 30質量％、ステアリン酸ナトリウム 0. 8質量％およびテ卜ラステアリン酸ペン夕エリスリチル 1. 0質量％を配合してぺレツトにした。次いで、ペレツトを予備乾燥し、次に 200〜220°Cのシリンダー設定温度で直径 200mmの押出成形機で溶融した。溶融物をダイ温度 120°Cで射出成形した。その物理特性を表 2に示す。

(比較例 D)

芳香族ポリエステルコポリマ一 2のフレーク（小粒子）、グラスファイバ一 30質量％、タルク 20質量％、ステアリン酸ナトリウム 0. 8質量％およびテトラステアリン酸ペン夕エリスリチル 1 . 0質量％を配合してペレツトにした。次いで、ペレットを予備乾燥し、次に 2 0 0〜2 2 CTCのシリンダー設定温度で直径 2 0 0 mmの押出成形機で溶融した。溶融物をダイ温度 1 2 0 °Cで射出成形した。その物理特性を表 2に示す。

【表 2】

表 2

コポリエステル 2は、比較例 Dと比べて実施例 6および 7において、 mmで難燃性 V - 0を達成できることが表 2のデータから分かる。

Claims

請求の範囲

1. 成形組成物から作製される射出成形品であって、

(A) 酸成分およびダリコール成分を含む繰り返し単位を有する芳香族ポリエステルコポリマー（a) であり、前記酸成分が、テレフタル酸を約 50〜9 0モル％、スルホン酸金属塩を約 0. 2〜約 6モル％、および脂肪族ジカルポン酸を約 4〜49. 8モル％含み、前記ダリコール成分が、エチレングリコールを約 50〜99. 9モル％およびジエチレングリコールを約 0. 1〜50モル％含む、芳香族ポリエステルコポリマー（a) と、

前記コポリマー（a) とポリアルキレングリコールとの共重合によって調製されるポリエステルコポリマ一（b) と、

芳香族ジカルボン酸およびダリコール成分を含む繰り返し単位を有するポリエステルコポリマー（d) であり、但し、前記ポリエステルコポリマーの前記芳香族ジカルボン酸のモル％が、前記コポリマー（a) 、（b) および（c) のカルボン酸含有量のモル％よりも少ない、ポリエステルコポリマー（d) とからなる群から選択される少なくとも 1種のポリエステルを 20〜98. 8質量％、

(C) 結晶化促進剤を 0. 1〜7質量％、

(D) 無機難燃剤、リンベースの難燃剤およびフエノールポリマーから選択される少なくとも 1種の難燃剤を 1〜60質量％、並びに、 (E) 滑剤を 0. 1〜5質量％、

含むことを特徴とする射出成形品。

2. 請求の範囲第 1項で記載されている無機難燃剤が、 Mg (OH) ₂、 A1 (OH) ₃などの水酸化物であることを特徴とする射出成形品。

3. 成形組成物の融点が 170°C以上、 240°C以下であることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の射出成形品。

4. 成形組成物が、前記コポリマー（a) 、（b) 、 (c) および（d) のブレンドであることを特徴とする請求の範囲第 1項から請求の範囲第 3項のいずれか一項に記載の射出成形品。

5. 前記製品が、生分解性であり、 80°C以上の温度で熱変形性を有し、かつ、結晶化スピードが 120°Cで 1. 2分よりも早いことを特徴とする請求の範囲第 1項から請求の範囲第 4項のいずれか一項に記載の射出成形品。

6. 射出成形品を製造するための方法であって、

(I) (A) 酸成分およびグリコール成分を含む繰り返し単位を有する芳香族ポリエステルコポリマー（a) であり、前記酸成分が、テレフタル酸を約 50 〜90モル％、スルホン酸金属塩を約 0. 2〜約 6モル％、および脂肪族ジカルボン酸を約 4〜49. 8モル％含み、前記グリコール成分が、エチレンダリコールを約 50〜99. 9モル％およびジエチレングリコールを約 0. 1〜5 0モル％含む、芳香族ポリエステルコポリマー（a) と、

前記コポリマー（a) とポリアルキレングリコールとの共重合によって調製されるポリエステルコポリマー（b) と、

芳香族ジカルボン酸およびダリコール成分を含む繰り返し単位を有するポリエステルコポリマー（d) であり、伹し、前記ポリエステルコポリマーの前記芳香族ジカルボン酸のモル％が、前記コポリマー（a) 、（b) および（c) のカルボン酸含有量のモル％よりも少ない、ポリエステルコポリマ一（d) とからなる群から選択される少なくとも 1種のポリエステルを 20〜98. 8質 (B) 強化材料および充填材料からなる群から選択される材料を 1〜60質量％、

(C) 結晶化促進剤を 0. 1〜7質量％、

(E) 滑剤 0. 1〜 5質量％をブレンドする工程と、

を含むことを特徴とする方法。