WO2007029768A1 - ポリエステルエラストマー組成物 - Google Patents

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WO2007029768A1
WO2007029768A1 PCT/JP2006/317741 JP2006317741W WO2007029768A1 WO 2007029768 A1 WO2007029768 A1 WO 2007029768A1 JP 2006317741 W JP2006317741 W JP 2006317741W WO 2007029768 A1 WO2007029768 A1 WO 2007029768A1
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WO
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polyester elastomer
elastomer composition
polyester
mass
molecular weight
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Application number
PCT/JP2006/317741
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English (en)
French (fr)
Inventor
Yasuhiro Nishihara
Tsunehiro Ooshima
Original Assignee
Toyo Boseki Kabushiki Kaisha
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Publication date
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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/02Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08L67/025Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds containing polyether sequences

Definitions

  • the present invention relates to a polyester elastomer composition having excellent mechanical properties despite its extremely high flexibility. More specifically, the present invention relates to a polyester elastomer composition which is excellent in bending fatigue resistance and hydrolysis resistance under a high temperature environment, and further excellent in molding processability, particularly extrudability and blow moldability. Polyester elastomer composition strength also relates to molded blow molded articles. More specifically, the present invention relates to blow molded products that require flexibility such as constant velocity joint boots, suspension boots, and air ducts for automobiles that are excellent in bending fatigue resistance and hydrolysis resistance under high temperature environments.
  • a polyester elastomer having a crystalline aromatic polyester as a node segment and an aliphatic polyester or polyalkylene glycol as a soft segment has excellent rubber-like elasticity while being thermoplastic.
  • the polyester elastomer has insufficient heat resistance, and has a drawback that the strength and elongation are remarkably lowered when exposed to high temperatures for a long time.
  • Sarasuko and polyester elastomers have insufficient water resistance and are susceptible to caro-hydrolysis in the presence of water. Therefore, it is difficult to use the polyester elastomer composition as it is as a raw material for fibers, films, molding materials and the like. .
  • thermoplastic resin because it is a thermoplastic resin, sprues and runners of molded products that are generated during the molding process as well as poorly molded products are often crushed and recycled. Even in such a case, it is difficult to prevent hydrolysis due to moisture absorption of the polymer, and the inherent properties of the polymer may be impaired.
  • Patent Document 2 a method (Patent Document 2) has been reported in which volatility during heating is improved by limiting the type of epoxy compound used.
  • Polyester elastomers obtained by copolymerizing crystalline aromatic polyesters and polyalkylene glycols such as polytetramethylene glycol also contain epoxy compounds to improve mechanical properties. Even if the heat resistance and hydrolysis resistance of the resin are improved by the compounding of the epoxy compound, the gelled material is generated when the residence time is prolonged during the compounding process or molding process, It was easy to cause problems such as damage to the appearance and physical properties of the molded product.
  • Patent Document 4 proposes a composition containing a polyester-polyester block copolymer containing an epoxy compound having one or more functions and a carpositimide-modified isocyanate compound, but it has a thickening effect, flexibility, and resistance to water. There was much room for improvement, including degradability and foam prevention.
  • polyester elastomers As a general material of cover boots having a bellows shape such as a constant velocity joint boot of an automobile, a force vulcanization process in which rubber such as black mouth plain is used is necessary, so that the manufacturing process is complicated.
  • polyester elastomers have begun to be used as cover boot materials (for example, Patent Document 5).
  • Polyester elastomer is a thermoplastic resin, which simplifies the manufacturing process and provides bending fatigue. It has features such as excellent heat resistance, and the durable life as a cover boot is longer than that of rubber boots.
  • a polyester elastomer is produced by a melt polycondensation method, it is difficult to obtain a polymer having a sufficiently high melt viscosity that can be applied to a professional molding. For this reason, a polymer produced by the melt polycondensation method is mixed with a crosslinking agent or a thickener to raise the melt viscosity to allow blow molding (for example, Patent Document 6).
  • the melt viscosity is high and the ability to obtain a polyester elastomer monofat.
  • the resulting polyester elastomer monofat has a great dependence on the residence time of the melt viscosity. For this reason, if molding is started again after the molding is interrupted, the molding conditions will change significantly and it will be necessary to adjust the molding conditions each time.
  • melt viscosity varies within the same lot, and stable blow molding is not possible, and problems such as formation of gels and foreign matter in molded products, appearance of molded products There were problems that caused defects and reduced performance of molded products.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 58-162654
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 10-30053
  • Patent Document 3 Japanese Patent Publication No. 38-15220
  • Patent Document 4 JP-A-5-302022
  • Patent Document 5 JP-A-61-111318
  • Patent Document 6 Japanese Patent Laid-Open No. 11-323110
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a state in which a flexible boot, which is an example of a blow molded product of the present invention, is mounted on a durability test apparatus.
  • An object of the present invention is to have excellent mechanical properties without impairing the inherent flexibility of a polyester elastomer, and to generate less gellich while having a high melt viscosity, particularly in a high temperature environment.
  • An object of the present invention is to provide a thermoplastic polyester elastomer composition having excellent bending fatigue resistance and hydrolysis resistance, as well as excellent molding properties such as extrusion molding and professional molding.
  • thermoplastic polyester elastomer composition according to the present invention that has solved the above-mentioned problems has the following configuration. That is,
  • a polyester elastomer composition obtained by reacting a polyester elastomer with a bifunctional or higher functional epoxy compound and polycarposimide, having a tensile strength at break of 35 MPa or more and a tensile elongation at break of 450% or more. And a ratio of tensile breaking strength to stress at 50% elongation is 3 or more.
  • the polyester elastomer composition according to any one of 1 to 3 above.
  • polyester elastomer composition as described in any one of 1 to 4 above.
  • a polyester elastomer composition obtained by reacting a polyester elastomer with a bifunctional or higher functional epoxy compound and polycarposimide, and having a weight average molecular weight (Mw) of 200,000 or more by GPC analysis of the composition
  • a polyester elastomer composition having a weight average molecular weight (Mw) and a Z number average molecular weight (Mn) ratio of 3 to 5.
  • Weight average molecular weight after molding (Mn2) ⁇ Weight average molecular weight before molding (Mnl)
  • polyester elastomer composition as described in any one of 6 to 9 above, which is triglycidyl isocyanurate.
  • the polyester elastomer composition of the present invention retains the advantages such as flexibility inherent in the polyester elastomer, and dramatically improves the mechanical properties and the thickening effect. You can. In other words, it has excellent mechanical strength, elongation, hydrolysis resistance, high thickening effect, less gelation, especially bending fatigue resistance under high temperature environment, extrusion moldability, blow moldability, etc. Thus, a polyester elastomer composition having excellent moldability can be obtained. In addition, deterioration of the polymer properties of the thermoplastic polyester elastomer can be prevented as much as possible by molding and recycling.
  • blow-molded product of the present invention provides blow-molded products such as flexible boots and air ducts made of polyester elastomer which are excellent in bending fatigue resistance particularly in a high temperature environment.
  • the polyester elastomer used in the present invention includes a hard segment made of polyester having a high melting point of 150 ° C. or more and a soft segment having a melting point of 400 to 6000 molecular weight or a polymer strength having a softening point of 80 ° C. or less. It is one of the most powerful thermoplastic polyester elastomers.
  • the hard segment constituents that are also polyesters having a high melting point include, for example, terephthalic acid, isophthalic acid, 1,5 naphthalene dicarboxylic acid, 2, 6 naphthalene dicarboxylic acid 4,4, -diphenyl dicarboxylic acid, bis (4 carboxyphenyl) methane, bis (4 carboxyphenyl) sulfone and other aromatic dicarboxylic acids or esters thereof, ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene 1,3 propanediol, 1,4 butanediol, 2,3 butanediol, 1,5 pentanediol, neopentyl glycol, 1,6 hexanediol, 3-methyl-1,5 pentanediol, 2-methyl-1 , 5— pentanediol, 2, 2 jetyl 1,3 propanediol, 2 butyl -2- Eth
  • a polyvalent carboxylic acid such as trimellitic anhydride or pyromellitic anhydride is used in combination within a range not impairing the effects of the present invention.
  • a polyhydric polyol such as trimethylolethane, trimethylolpropane, glycerin or pentaerythritol may be used in combination as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • metal salts such as 5-sulfoisophthalic acid, 4 sulfonaphthalene 2,7 dicarboxylic acid, 5 [4 sulfophenoxy] isophthalic acid, or 2-sulfo-1,4 butanediol, 2,5 dimethyl-3-sulfo-2,5 hexane the dicarboxylic acids or glycols containing sulfo phosphate metal base such as a metal salt such as a diol may be used in 15 mol 0/0 the range of the total acid or total glycol component.
  • a hard segment which is also a polyester having a high melting point is preferred.
  • Specific examples include polytetramethylene terephthalate, polyethylene terephthalate, poly 1,4-cyclohexyl.
  • Examples include homopolyesters such as range methylene terephthalate, polyethylene 2,6 naphthalate, and polybutylene 2,6 naphthalate.
  • Polytetramethylene terephthalate is particularly preferable.
  • the homopolyester unit is contained in an amount of 60 mol% or more.
  • the polyester elastomer used in the present invention has a molecular weight of 400 to 6000.
  • Constituent components of the soft segment that has a polymer strength with a point or soft spot of 80 ° C or less include, for example, poly (ethylene oxide) glycol, poly (propylene oxide) glycol, poly (tetramethylene oxide) glycol, and the like. Examples thereof include alkylene ether glycols, mixtures thereof, and copolymer polyether glycols obtained by copolymerizing these polyether glycol constituents.
  • aliphatic polyesters produced from aliphatic dicarboxylic acids having 2 to 12 carbon atoms and aliphatic glycols having 2 to 10 carbon atoms, such as polyethylene adipate, polytetramethylene adipate, polyethylene sebacate, polyneopentyl sebacate, Polytetramethylene dodecanate, polytetramethylene caseinate, polyhexamethylene caselate, or polylatatanes represented by poly- ⁇ -force prolatatone can be used.
  • polycarbonate diols that can also be produced such as carbonate esters such as dimethyl carbonate and jetyl carbonate and aliphatic glycols having 2 to 12 carbon atoms can be shown.
  • polyester polyether copolymer which combined the said polyester, polyether, and polycarbonate diol, a polyester polycarbonate copolymer, etc. can be shown.
  • the proportion of the low melting polymer segment constituent component in the polyester elastomer is preferably 5 to 80% by mass.
  • polyester elastomers an elastomer having a polymer segment having a melting point or a softening point of 80 ° C or less and a soft segment also having a polylatatone force, for example, by reacting a crystalline aromatic polyester with latatones.
  • Polyester polyester block copolymer elastomers that have been used in the past have been excellent in heat resistance, but in order to increase the melt viscosity, a large amount of compounds having functional groups capable of reacting with the ends of polyester such as epoxy compounds.
  • these problems can be suppressed.
  • the crystalline aromatic polyester used in the production of the polyester polyester block copolymer elastomer is preferably an ester bond or a polymer mainly composed of an ester bond and an ether bond, and preferably includes at least one kind.
  • Aromatic groups are used as the main repeating unit, and those having a hydroxyl group at the molecular end are used.
  • This crystalline aromatic polyester has a melting point of 150 ° C. or higher, and the preferred molecular weight varies depending on the application, and when used as a molding material, it is 5000 or higher, more preferably 8000 or higher.
  • Preferable specific examples include homopolyesters such as polytetramethylene terephthalate, polyethylene terephthalate, poly 1,4-cyclohexylene dimethylene terephthalate, polyethylene 2,6 naphthalate, and polybutylene 2,6 naphthalate.
  • polytetramethylene terephthalate is suitable.
  • Polyester ethers such as poly (ethyleneoxybenzoate) and poly (p-phenylene bisoxoxy terephthalate) are also included. Consists mainly of tetramethylene terephthalate units or ethylene terephthalate units.
  • tetramethylene or ethylene isophthalate units tetramethylene adipate units or ethylene adipate units
  • tetramethylene sebacate units or ethylene sebacate units 1,4-cyclohexylene diene.
  • copolymer polyesters and copolymer polyester ethers having copolymer components such as methylene terephthalate units, tetramethylene poxybenzoate units, and ethylene p-oxybenzoate units.
  • the copolymer is preferably contained tetramethylene terephthalate units or ethylene terephthalate units 60 mole 0/0 above.
  • ratatones force prolatathon is most preferred, but in addition, enantine ratataton, capri-mouthed ratataton, valerolatataton, butyrolatatane, propilolatataton, etc. can also be used, and these ratatones can also be used in combination of two or more. Can do.
  • the copolymerization ratio between the crystalline aromatic polyester of the polyester polyester block copolymer elastomer and the ratatones or polylatatanes can be appropriately changed depending on the application. In general, as the proportion of crystalline aromatic polyester increases, the resulting composition becomes harder and mechanical properties such as strength and elongation improve. As the proportion of ratatones (polylatatanes) increases, the resulting composition softens and the low temperature properties improve. Therefore, the copolymerization ratio of the two can be selected according to the application, taking into account the balance of mechanical strength, low temperature characteristics, and the like.
  • the standard blending ratio is in the range of crystalline aromatic polyester Z ratatones (polylatatatone) force 7 / 3-5 / 95, more preferably 95 / 5-30 / 70 by mass ratio.
  • a bifunctional or higher functional epoxy compound to be reacted with the terminal of the polyester used in the present invention is a compound having two or more epoxy groups in the same core, and a compound having 2 to 3 epoxy groups is preferable.
  • epoxy compounds include bisphenol A, bisphenol F or bisphenol S diglycidyl ether and oligomers thereof, hydrogenated bisphenol A, hydrogenated bisphenol F or hydrogenated bisphenol S diglycidyl ether and Its oligomers, orthophthalic acid diglycidyl ester, isophthalic acid diglycidyl ester, terephthalic acid diglycidyl ester, p-oxybenzoic acid diglycidyl ester, tetrahydrophthalic acid diglycidyl ester, hexahydrophthalic acid diglycidyl ester, succinic acid diester Glycidyl ester, adipic acid diglycidyl ester, sebacic acid diglycidyl ester, ethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, 1, 4 butane Aldaricidyl ether, 1,6 hexanediol diglycidyl ether and polyalkylene
  • triglycidyl iso Xia isocyanurate and the like which may be mixed as required,.
  • those which are crystalline and can be pulverized are particularly preferred in terms of homogenizing the reaction and preventing the formation of gelled products, and examples thereof include triglycidyl isocyanurate.
  • Triglycidinoleisocyanurate is preferably in the form of a powder having an average particle size of 100 ⁇ m or less.
  • the amount of the bifunctional or higher functional epoxy compound that can react with the end of the polyester may vary depending on the amount of functional groups present at the end of the polyester elastomer used or the required properties of the final composition. .
  • the amount is preferably 0.1 to 3 parts by mass. If the amount is less than 0.01 parts by mass, the effects obtained by reacting such a compound, for example, the effect of improving moldability by increasing the viscosity, the effect of improving heat resistance and hydrolysis resistance are not exhibited significantly. On the other hand, when the amount exceeds 5 parts by mass, the unreacted compound remains, and thus the surface properties of the molded body become rough, and gelled products are generated.
  • the reaction between the polyester elastomer and the bifunctional or higher epoxy compound capable of reacting with the terminal of the polyester can occur without using a catalyst.
  • Catalysts generally include amines, imidazoles, phosphorus compounds, monocarboxylic acids having 10 or more carbon atoms and Z or dicarboxylic acids, la group or Ila group metal salts selected from the periodic table of elements. And so on.
  • trivalent phosphorous compounds such as tributylphosphine and triphenylphosphine, metal salts of stearic acid such as calcium stearate and sodium stearate, 2-ethyl 4-methylimidazole, 2-phenol imidazole, 2-phenol- Imidazoles such as loumidazoline are preferred!
  • These catalysts can be used alone or in admixture of two or more. The same effect can be obtained by adding the catalyst all at once or dividedly, and the addition amount of the catalyst is usually 2 masses or less, preferably 100 mass parts of the polyester elastomer. Is 0.03 to 1 part by mass.
  • the bifunctional or higher functional epoxy compound needs to be reacted with a carboxylic acid present at the terminal of the polyester elastomer, and is preferably reacted before the polycalcium imide described below.
  • the acid value of the polyester elastomer is lowered, and the melt viscosity of the polyester elastomer is at least increased.
  • the polycarposimide used in the present invention is prepared, for example, by a carbon dioxide oxidation reaction of a diisocyanate compound, and as a usable diisocyanate, 4, 4-diphenyl is used.
  • a branched structure may be introduced, or a functional group other than the carpositimide group or isocyanate group may be introduced by copolymerization.
  • the terminal isocyanate can be used as it is, and the degree of polymerization may be controlled by reacting the terminal isocyanate, or a part of the terminal isocyanate may be blocked.
  • monoisocyanate compounds such as phenol isocyanate, tris isocyanate, dimethyl phenyl isocyanate, cyclohexenoisocyanate, butinoreisocyanate, naphthyl isocyanate, OH group, COOH group
  • monoisocyanate compounds such as phenol isocyanate, tris isocyanate, dimethyl phenyl isocyanate, cyclohexenoisocyanate, butinoreisocyanate, naphthyl isocyanate, OH group, COOH group
  • SH group an NH—R group (R is a hydrogen atom or an alkyl group), and the like.
  • alicyclic polycarbopositimides mainly composed of dicyclohexylmethane diisocyanate, cyclohexane 1,4-diisocyanate, isophorone diisocyanate, etc.
  • An isocyanate group having an isocyanate group content of about 0.5 to 4% by mass is preferred from the viewpoint of stability and handleability, and the isocyanate group content is about 1 to 3% by mass. More preferably.
  • polycarbodiimides derived from dicyclohexylmethane diisocyanate or isophorone diisocyanate having an isocyanate group content of 0.5 to 4% by mass are preferred, and an isocyanate group content of 1 is preferred. More preferred is ⁇ 3 mass%.
  • the isocyanate group content can be measured using a conventional method (a method in which a solution is dissolved in amine and back titrated with hydrochloric acid).
  • the number of carbopositimide groups in the polycarbopositimide molecule is preferably 2 to 50, more preferably 5 to 30 in terms of stability and handleability.
  • polyester elastomer At these degrees of polymerization, if it is solid at room temperature, it is pulverized to form a polyester elastomer. Excellent workability when mixed with one, and also excellent compatibility with polyester elastomers, which is preferred from the standpoint of uniform reactivity and bleed-out resistance.
  • the reaction between the polyester elastomer and the polycarbopositimide can occur without using a catalyst, it is desirable to use a catalyst from the viewpoint of promoting the reaction.
  • a catalyst amines and imidazoles are generally preferred.
  • the polyester elastomer composition of the present invention can be produced, for example, with respect to 100 parts by mass of the polyester elastomer having a melt flow rate (conforming to JIS K7210: 230 ° C) of 20 g / 10 min or more. After mixing 0.05 to 5.0 parts by mass of a bifunctional or higher functional epoxy compound and melt-kneading, 0.1 to 5.0 parts by mass of the isocyanate group-containing polycarbodiimide was further added to the melt-kneaded product. Examples of the production method include melt-kneading and obtaining a polyester elastomer composition having a melt flow rate (according to JIS K7210: 230 ° C) of 3 g / 10 min or less.
  • Examples of the method for producing the polyester elastomer composition of the present invention include a method in which polycarbopositive imide is first reacted with a bifunctional or higher functional epoxy compound. By reacting in this order, an epoxy compound having two or more functional groups and polycarpositimide efficiently react with the polyester elastomer. Therefore, the melt flow rate of the polyester elastomer composition (according to JIS K7210: 230 ° C) can easily achieve 3g / 10min or less. By this production method, a polyester elastomer composition having a melt flow rate of 2 g / 10 min or less, and further lgZl of 0 min or less can be obtained.
  • the method for producing the polyester elastomer composition of the present invention includes, for example, a method in which a bifunctional or higher functional epoxy compound is first reacted with the polyester elastomer and the polycarposimide is reacted with a delay, and at least with the polyester elastomer. Sequential reaction method in which some bifunctional or higher epoxy compounds are reacted and then reacted with polycarposimide Is mentioned.
  • polyester elastomer composition of the present invention for example, a two-stage kneading method in which an epoxy compound is first melt-kneaded and then polycarposimide is melt-kneaded in the second step or with a vent hole is used.
  • a two-stage kneading method in which an epoxy compound is first melt-kneaded and then polycarposimide is melt-kneaded in the second step or with a vent hole is used.
  • examples thereof include a method in which an epoxy compound is first melt-kneaded using an extruder and the vent pore strength of the extruder is charged with polycarposimide and melt-kneaded, and a reaction catalyst of polycarposimide is added afterwards.
  • a polyester elastomer, a bifunctional or higher functional epoxy compound and, if necessary, a reaction catalyst are mixed with a blender such as a blender or a super mixer, and a single screw or twin screw screw kneader or kneader set.
  • a blender such as a blender or a super mixer
  • a single screw or twin screw screw kneader or kneader set examples include a method of melting and kneading with a normal thermoplastic resin mixer represented by a heater, and further reacting by melting and kneading polycarpositimide.
  • the polyester elastomer composition of the present invention is flexible and extremely excellent in mechanical strength because the above-described bifunctional or higher epoxy compound and polycarbopositimide react efficiently with the polyester elastomer.
  • a polyester elastomer composition can be obtained.
  • the polyester elastomer composition is highly flexible with 50% elongation stress of 15 MPa or less.
  • the product has a tensile strength at break of 30 MPa or less and a tensile elongation at break of 400% or less, and no strength has been obtained.
  • the tensile breaking strength is 35 MPa or more
  • the tensile breaking elongation is 450% or more
  • the ratio of the tensile breaking strength to the stress at 50% elongation can be 3 or more. In other words, it is possible to obtain a polyester elastomer composition having dramatically improved mechanical properties while maintaining the inherent flexibility of the polyester elastomer.
  • tensile breaking strength In the polyester elastomer composition of the present invention, tensile breaking strength, tensile breaking elongation
  • the tensile strength at break is 35 to 70 MPa
  • the elongation at break is 450 to 1500%
  • the tensile strength at break at 50% elongation A ratio of 3 to 10 is preferable from the viewpoint of mechanical performance and ease of production.
  • the tensile breaking strength is 40 to 50 MPa
  • the tensile breaking elongation is 500 to 1000%
  • the ratio of the tensile breaking strength to the stress at 50% elongation is 3 to 5 from the viewpoint of mechanical performance and ease of manufacturing. .
  • the melt flow rate of the polyester elastomer composition (according to JIS K7210: 230 ° C) can be 3gZlO or less. It is easy to make it less than 2gZlO and even less than lgZlO.
  • the polyester elastomer composition of the present invention satisfies the above-mentioned physical properties, and in a dematcher bending test at a high temperature such as 160 ° C, the number of bending times to break can exceed 2 million times. Furthermore, it is quite possible to achieve high temperature bending fatigue resistance exceeding 3 million times.
  • the hydrolysis resistance of the polyester elastomer composition (soaked in boiling water, The time during which the tensile elongation at break is 50% of the initial tensile elongation at break) can be 200 hours or more.
  • the polyester elastomer composition of the present invention has a high thickening effect, excellent mechanical strength, elongation, and hydrolysis resistance, and generates less gelled products, especially in a high temperature environment, and has a bending fatigue resistance. Furthermore, it is a polyester elastomer composition excellent in moldability such as extrusion moldability and blow moldability.
  • the polyester elastomer composition of the present invention is also characterized in that there are few volatilized substances by heating.
  • the mass loss at 150 ° C. for 2 hours can be less than 0.4%.
  • the mass loss exceeds 0.4% the amount of volatilized substances increases when the polyester elastomer composition is processed into a molded product, or when processing such as coloring of rosin and imparting flame retardancy increases. Problems can arise.
  • the occurrence of gelled material is hardly observed. I can't help. For example, the geliness at 250 ° C. for 4 hours can be 30% or less, and even 5% or less. For this reason, even if the polyester elastomer composition may stay in the molding machine or kneader, there is almost no generation of a gel. If the gelled material is mixed into the molded product, problems such as appearance problems, a decrease in strength, and an increase in pressure of the molding machine or kneader due to clogging of the filter attached to the outlet of the molding machine or kneader occur.
  • the polycarposimide in the present invention includes a residual terminal carboxylic acid, a terminal hydroxyl group, a hydroxyl group generated by a reaction with an epoxy group, and the like of a polyester elastomer that did not react with the above-described bifunctional or higher functional epoxy compound.
  • the acid value of the composition as a whole can be greatly reduced, and a thickening effect can be exhibited significantly.
  • it reacts quickly with the carboxylic acid generated by hydrolysis of the polyester elastomer, so that the acid value of the polyester elastomer composition can always be kept low. As a result, a polyester elastomer composition having excellent hydrolysis resistance is obtained.
  • the blending and reaction method of the polyester elastomer, the bifunctional or higher epoxy compound and the polycarposimide is the reaction method of the bifunctional or higher epoxy compound first reacting with the polyester elastomer, and the polycarposimide is delayed.
  • the reaction state is preferable. If the polycarbopositimide reacts with a delay, it is possible to add a bifunctional or higher epoxy compound and polycarbodiimide at the same time Polyester elastomer and at least some bifunctional epoxy
  • the sequential reaction method is preferred, in which the reaction with the compound is followed by the reaction with polycarposimide.
  • An epoxy such as a terminal carboxylic acid of an elastomer reacts first with polycarposimide. This is because when the number of reaction sites of the compound decreases, the effect of adding the epoxy compound is not expressed, and conversely, the adverse effect of the unreacted epoxy compound is expressed.
  • the epoxy compound is first melt-kneaded and then the polycarposimide is melt kneaded.
  • melt and knead the epoxy compound first, add the vent hole force of the extruder to the melt and knead it, and add a reaction catalyst for the polypositive imide. Methods can be adopted.
  • a method for producing the polyester elastomer composition of the present invention includes, for example, 2 parts per 100 parts by mass of a polyester elastomer having a melt rate of 1 g (based on JIS K7210: 230 ° C) of 20 g / 10 min or more. After mixing 0.05 to 5.0 parts by mass of an epoxy compound having a functionality or higher and melt-kneading, 0.1 to 5.0 parts by mass of an isocyanate group-containing polycarposimide is further melted in the melt-kneaded product. A production method in which the melt flow rate (conforming to JIS K7210: 230 ° C) is 3 gZlO or less can be adopted.
  • melt-kneading method for example, a polyester elastomer and a bifunctional or higher functional epoxy compound (and a reaction catalyst if necessary) are mixed with a blender such as a blender super mixer, etc.
  • a blender such as a blender super mixer, etc.
  • examples include a method of melting and kneading with an ordinary thermoplastic resin mixer represented by a screw screw kneader and kneader type heater, and then reacting by melting and kneading polycarpimide. It is done.
  • the melt flow rate (according to JIS K7210: 230 ° C) of polyester elastomer with a melt viscosity as low as 40 gZlO is about 5 gZlO.
  • the use of a polyfunctional epoxy compound or polycalposimide alone requires a large amount of blending, and the polyfunctional epoxy compound has a problem of gelled product formation.
  • the composition obtained by reacting the polyester elastomer of the present invention with a bifunctional or higher functional epoxy compound and polyforce rubodiimide must have a melt flow rate (230 ° C) of the polyester elastomer before the reaction of 40 gZlO or more. It can be easily thickened to 3 gZlO or less, preferably 2 gZl 0 or less, and more preferably lgZlO or less.
  • the viscosity can be increased with a small blending amount of about 3 parts by mass of the total of bifunctional or higher functional epoxy compound and polycarbohydrate with respect to 100 parts by mass of the terelastomer.
  • melt flow rates (230 ° C) there is no variation in these melt flow rates (230 ° C), and the viscosity can be increased stably.
  • the acid value of the composition obtained by reacting the polyester elastomer of the present invention with a bifunctional or higher functional epoxy compound and polycarbopositimide is 20 equivalents Zton or less, preferably 10 equivalents Zton or less, more preferably 5 equivalents. Zton or less, particularly preferably 0 equivalent Zton. For this reason, hydrolysis resistance can be maintained over a long period of time.
  • the acid value of the polyester elastomer before the reaction is 50 equivalents Zton or more.
  • the above-mentioned bifunctional or higher epoxy compound and polycarbopositimide react efficiently with the polyester elastomer, and the composition has a weight average molecular weight (Mw) by GPC analysis.
  • the weight average molecular weight (Mw) and the Z number average molecular weight (Mn) ratio satisfy 3-5.
  • the thickening effect and the hydrolysis resistance improvement effect possessed by the epoxy compound and polycarposimide are synergistically exhibited, and the polymer characteristics of the thermoplastic polyester elastomer can be improved by molding and recycling. Deterioration can be prevented as much as possible, it has excellent mechanical properties, particularly excellent in bending fatigue resistance and hydrolysis resistance under high temperature environment, and further in molding processability such as extrusion molding and blow molding. Becomes an excellent composition.
  • Weight average molecular weight (Mw) The Z number average molecular weight (Mn) ratio is preferably 3.4 to 4.5 because of the above effects.
  • the polyester elastomer composition of the present invention when the polyester elastomer composition of the present invention is molded at a melt resin temperature of 230 ° C, the weight average molecular weight (Mw2) after molding is related to the molecular weight of the polyester elastomer composition. It is preferable to satisfy the relationship of the weight average molecular weight (Mwl) before molding U, that is, the polyester elastomer composition of the present invention shows a decrease in the weight average molecular weight by GPC analysis even if it is molded. Rather, it increases.
  • the composition of the polyester elastomer of the present invention is excellent in hydrolysis resistance and excellent in recyclability.
  • various heat stabilizers and light stabilizers are preferably used as necessary.
  • the structure of the stabilizer is not particularly limited, but it is preferable that the stabilizer does not contain a primary or secondary amine moiety.
  • the stabilizer preferably contains a tertiary amine skeleton. Considering the efficiency of stabilizing the polyester elastomer, those in which the tertiary amine moiety is a member of a cyclo ring are preferred. Particularly preferred are those having a hindered amine, benzophenone, or benzotriazole structure.
  • the amount of the stabilizer added can be appropriately changed depending on the application. In general, in applications that require a higher degree of stability, it is necessary to increase the amount added. If the added amount is too high, the stabilizer will precipitate during molding, contaminating the molding die, or depositing in the polymer flow path, causing inconvenience in molding. In addition, even after processing as a molded product, the stabilizer may be deposited on the surface of the molded product during use, which may deteriorate the appearance or cause sanitary problems. Accordingly, the addition amount of the stabilizer is suitably in the range of 0.1 to 5 parts by mass, more preferably 0.3 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyester elastomer composition.
  • the stabilizers that can be used alone or in combination with other general stabilizers include phenol-based, amine-based, phosphorus-based, thioether-based, and metal salt-based stabilizers. Can be mentioned. In the present invention, it is desirable to select a compound having low volatility as a stabilizer from the viewpoint of balancing volatility, mechanical properties, heat resistance, and hydrolysis resistance.
  • the polyester elastomer composition of the present invention may contain a fibrous reinforcing material and Z or an inorganic filler, if necessary. It is possible to improve strength, rigidity, heat resistance, dimensional stability and the like by blending in a range not exceeding 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyester elastomer.
  • fibrous reinforcing materials include glass fibers, silica glass fibers, alumina fibers, gypsum fibers, ceramic fibers, asbestos fibers, etc.
  • whiskers such as calcium whisker tannate and acid zinc whiskers, and carbon fibers.
  • inorganic fillers include talc, wollastonite, kaolin, my strength, sericite, clay, alumina silicate, glass beads, milled glass fiber, calcium carbonate, and silica.
  • the polyester elastomer composition of the present invention may contain a flame retardant as required.
  • the flame retardant include organic additives such as halogen, phosphorus, and melamine, and inorganic additives such as metal hydroxide. Further, a flame retardant aid such as acid antimony or boron compound may be added as necessary.
  • the polyester elastomer composition of the present invention includes conventionally known crystallization accelerators, crystal nucleating materials, antioxidants, ultraviolet absorbers, plasticizers, lubricants, flame retardants, depending on applications and purposes.
  • flame retardant aids antistatic agents, conductivity improvers, hydrolysis resistance improvers, polyfunctional crosslinking agents, impact resistance improvers, metal deterioration inhibitors, colorants, and the like can be blended.
  • other types of resin such as polyesters, polyamides, polyolefins, polyurethanes can be blended without compromising the purpose of the present invention.
  • the tensile elongation at break was defined as% elongation stress (MPa), tensile strength at break when the test piece broke (MPa), and the ratio of the sample elongation until the test piece broke to the original sample length. Values were averaged over 5 samples.
  • MPa % elongation stress
  • MPa tensile strength at break when the test piece broke
  • MPa tensile strength at break when the test piece broke
  • Values were averaged over 5 samples.
  • molded flat plates, sprues, and runners were pulverized with a plastic grinder, dried to a moisture content of 500 ppm or less, and test pieces were obtained and evaluated in the same manner as virgin chips.
  • Test piece An injection molded piece of 100mm X 20mm X 3.6mmt, with a R2.4mm groove formed in the entire 20mm width in the center in the length direction.
  • melt flow rate MFR: gZlO content
  • a composition having a moisture content of 0.1% by mass or less was used.
  • the unit is dlZg It was.
  • Molecular weight was determined by GPC analysis.
  • the measurement was performed under the conditions of a flow rate of 0.6 ml Z, a concentration of 0.025%, and a temperature of 40 ° C.
  • the molecular weight was calculated by excluding the portion below 1000 in terms of standard polystyrene.
  • the acid value was determined by dissolving 0.5 g of a polyester elastomer resin composition in 100 ml of benzyl alcohol Z chloroform (50Z50 mass ratio) and titrating with an ethanol solution of KOH.
  • As the indicator phenol red was used. Expressed as equivalent weight (eqZton) in lton.
  • dumbbell No. 3 type A specimen of dumbbell No. 3 type is immersed in boiling water and the tensile elongation at break of the sample is measured after standing for 50 hours, 100 hours, 150 hours, 200 hours and 250 hours. did. The time (hr) at which the tensile breaking elongation decreased to 50% of the tensile breaking elongation before immersion in boiling water was determined by interpolating from the graph.
  • Polyester methylene terephthalate (55 kg) and ⁇ -force prolatatone (45 kg) were placed in a reaction vessel, purged with nitrogen gas, and melt-reacted for 2 hours with stirring at 230 ° C. to obtain a polyester elastomer chip.
  • the resulting polyester elastomer had a solution viscosity of 1.46 dlZg and an acid value of 56 equivalents of Zl0 6 g.
  • HMDI 4,4, -dicyclohexylmethane diisocyanate
  • calpositimide catalyst 3-methyl-1-phenol-2-phospholene 1-oxide as a carbodiimidization catalyst
  • the obtained chip was dried under reduced pressure at 100 ° C., and then melted and kneaded in the same manner as in the case of the epoxy compound with 2 parts by mass of powdered polycarpoimide A to 100 parts by mass of the chip. And cut and chipped. The chip was dried under reduced pressure at 100 ° C. to obtain a chip of the polyester elastomer composition of the present invention. (Example 2)
  • a chip of a polyester elastomer composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the blending amount of polycarposimide A was 3 parts by mass.
  • a chip of a polyester elastomer composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that 0.5 parts by mass of triglycidyl isocyanurate and 2 parts by mass of polycarposimide B were used.
  • Chips of polyester elastomer compositions of Comparative Examples 2 to 6 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the additives and addition amounts shown in Tables 1 and 2 were changed.
  • polyester elastomer chip obtained in Production Example 1 100 parts by mass of the polyester elastomer chip obtained in Production Example 1 was mixed with 0.1 part by mass of triglycidyl isocyanurate and 2 parts by mass of polycarposimide A, placed in a drum tumbler, and mixed at room temperature for 30 minutes. . The mixture was extruded into a strand shape at 230 ° C. using a 40 mm ⁇ co-directional twin-screw extruder, and the strand was cut while being cooled with water and chipped. The obtained chip was dried under reduced pressure at 100 ° C. to obtain a polyester elastomer composition chip.
  • the obtained chip was dried under reduced pressure at 100 ° C., and then 0.1 part by mass of powdered triglycidyl isocyanurate and 0.2 part by mass of catalyst were added to 100 parts by mass of polycarbodiimide. In the same manner as in the case of the compound, it was melt-kneaded, cut and chipped. The chip was dried under reduced pressure at 100 ° C. to obtain a chip of the polyester elastomer composition of the present invention.
  • Epoxy A (parts by mass)--0. 1 "0. 1 ss -Epoxy B (parts by H)-1---Polycarpimide A (Trade volume!?> 1 1 -Polyposition B (weight) P>-----
  • Epoxy B Diethylene glyconoresiglyzino reetenole
  • Polycarbodiimide B derived from trialkylphenol diisocyanate (isocyanate group content 0%)
  • the polyester elastomer composition of the present invention is higher in melt viscosity (MFR), tensile strength at break, hydrolysis resistance, and bending fatigue resistance than the conventional polyester elastomer composition. It is recognized that the sex and the like are dramatically improved. In the present invention, epoxidation It can be seen that the compounding effect of the compound and the polycarposimide compound is synergistically exhibited.
  • a method for producing the polyester elastomer composition of the present invention a method in which an epoxy compound is melt-kneaded and then polycarpositimide is melt-kneaded is preferable.
  • the method of melting and kneading the polycarposimide first or the method of melting and kneading the polycarposimide and the epoxy compound at the same time are preferable because the results are not obtained.
  • SBE50 / 140 press blow molding machine
  • the molded flexible boot was assembled into a constant velocity joint and evaluated for durability. The results are shown in Tables 1 and 2. The test method was performed as follows.
  • the blow-molded product of the present invention can exhibit the excellent properties of the polyester elastomer composition, and is particularly excellent in bending fatigue resistance under a high temperature environment.
  • the polyester elastomer composition of the present invention has extremely high mechanical properties in spite of having the high flexibility which is a feature of the polyester elastomer, and is resistant to bending fatigue under a high temperature environment. It is excellent in heat resistance and hydrolysis resistance, and moreover, it is excellent in molding processability, especially extrusion processability and blow moldability, and an elastomer molded product with less gel strength can be obtained. It is useful as a molding material for molding and blow molding.
  • the blow molded product having the composition strength of the polyester elastomer of the present invention has extremely high mechanical properties despite having high flexibility, and is resistant to bending fatigue and water resistance in a high temperature environment.
  • Using a polyester elastomer composition with excellent degradability Therefore, it is required to have the flexibility of conventional constant velocity joint boots, suspension boots, rack and pion boots, air ducts, etc., which have excellent durability especially in high temperature environments.
  • a blow molded article can be provided.

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Abstract

【課題】ポリエステルエラストマーが本来有する柔軟性を損なうことなく、優れた機械的特性を有し、かつ高い溶融粘度でありながらゲル化物の発生が少なく、耐屈曲疲労性、耐加水分解性に優れ、さらには押出成形やブロー成形などの成形加工性にも優れた熱可塑性ポリエステルエラストマー組成物を提供すること。 【解決手段】ポリエステルエラストマーに2官能以上のエポキシ化合物とポリカルボジイミドとが反応してなるポリエステルエラストマー組成物であって、引張破断強度が35MPa以上、引張破断伸度が450%以上で、かつ50%伸長時応力に対する引張破断強度の比が3以上であることを特徴とするポリエステルエラストマー組成物。

Description

明 細 書
ポリエステルエラストマ一組成物
技術分野
[0001] 本発明は、柔軟性が著しく高いにもかかわらず、機械的特性に優れたポリエステル エラストマ一組成物に関するものである。さらに詳しくは、高温環境下での耐屈曲疲 労性、耐加水分解性に優れ、さらには成形加工性、特に押出加工性、ブロー成形性 に優れたポリエステルエラストマ一組成物に関するものである。また、ポリエステルェ ラストマー組成物力も成形されたブロー成形品に関するものである。さらに詳しくは、 高温環境下での耐屈曲疲労性、耐加水分解性に優れた自動車の等速ジョイントブ ーッ、サスペンションブーツ、エアダクトなどのフレキシブル性が要求されるブロー成 形品に関するものである。
背景技術
[0002] 結晶性芳香族ポリエステルをノヽードセグメントとし、脂肪族ポリエステルやポリアルキ レングリコール類をソフトセグメントとするポリエステルエラストマ一は、熱可塑性であり ながら優れたゴム状弾性を有する。しかし、ポリエステルエラストマ一は、耐熱性が不 十分であり、高温に長時間曝されると、強度及び伸度が著しく低下するという難点が ある。さら〖こ、ポリエステルエラストマ一は、耐水性が不十分であり、水の存在下でカロ 水分解を起こし易い。そのため、ポリエステルエラストマ一組成物は、そのまま、繊維 、フィルム、成形材料などの素材として実用に供することが難しい。。また、熱可塑性 榭脂であるため、成形加工時に発生する成形品のスプルーやランナーをはじめ、成 形不良品などは、粉砕されてリサイクルされることが多い。このような場合にも、ポリマ 一の吸湿による加水分解を防止することは困難であり、ポリマー本来の特性が損なわ れてしまうことがある。
[0003] そこで、上記のようなポリエステルエラストマ一の耐熱性及び耐水性を改善するため 、 1官能以上のエポキシィ匕合物を配合する方法 (特許文献 1など)が提案されている。 この方法により、耐熱性及び耐水性は改良される。しかし、この方法は、使用されるェ ポキシィ匕合物の種類によっては、得られる組成物を加熱したときに、未反応のェポキ シ化合物が多く揮散するという問題点を有するため、熱可塑性榭脂を成型品に加工 する場合、あるいは榭脂の着色、難燃性付与等の加工を行う際に衛生上問題を生じ る可能性があった。さらには発生するガスは、押出機、成形機等のシリンダー、スクリ ユー、及び金型の表面を腐食させたり、電器機器部品、及び電子機器部品の分野で は、発生するガスが金属部分を腐食し、その結果、接点不良や導電不良を引き起こ す恐れがあった。これらの問題を解決するために、使用するエポキシ化合物の種類 を限定することにより加熱時の揮散性を改善した方法 (特許文献 2)が報告されている
[0004] また、結晶性芳香族ポリエステルとポリテトラメチレングリコール等のポリアルキレン グリコール類を共重合させたポリエステルエラストマ一にお 、ても、機械的特性の向 上のため、エポキシィ匕合物を配合する方法が採られる力 エポキシィ匕合物の配合に より榭脂の耐熱性及び耐加水分解性は改善されても、配合工程や成形加工時に置 いて滞留時間が長くなるとゲルイ匕物が発生し、成形品の外観や物性を損なうなどの 問題が発生しやす力つた。
[0005] また、ポリエステルの耐加水分解性を改善する方法として、ポリカルポジイミドを配 合する方法が知られている(例えば、特許文献 3)。し力しながら、ポリカルポジイミドを 配合する方法では、耐加水分解性の改善効果は認められても、柔軟性や伸度が低 下し、増粘効果も小さい欠点があった。また、耐加水分解性の改善効果は認められ ても、成形やリサイクルによるポリマー特性の低下防止は困難であった。
さらに、特許文献 4には、ポリエステルポリエステルブロック共重合体に 1官能以上 のエポキシ化合物とカルポジイミド変性イソシァネートイ匕合物を含有させた組成物が 提案されているが、増粘効果、柔軟性、耐加水分解性、発泡防止など多くの改善の 余地があった。
[0006] 自動車の等速ジョイントブーツなどの蛇腹形状を有するカバーブーツ類の一般的 な材料としては、クロ口プレンなどのゴムが用いられていた力 加硫工程が必要なた め製造工程が煩雑になるなどの欠点も有しているため、近年、ポリエステルエラストマ 一がカバーブーツの材料として使用され始めている(例えば、特許文献 5)。ポリエス テルエラストマーは熱可塑性榭脂であるため、製造工程が簡素化され、屈曲疲労性 、耐熱性に優れる等の特徴を有しており、カバーブーツとしての耐久寿命はゴムブー ッより長い。しかし、ポリエステルエラストマ一を溶融重縮合法で製造する場合、プロ 一成形に適応しうる十分に高 、溶融粘度を有する重合体を得ることがむずかし 、。 そのため溶融重縮合法で製造した重合体に架橋剤や増粘剤を配合することによって ブロー成形が可能な溶融粘度まで引き上げることが行われている(例えば、特許文 献 6)。
この方法によれば、溶融粘度の高 、ポリエステルエラストマ一榭脂を得ることができ る力 得られるポリエステルエラストマ一榭脂は溶融粘度の滞留時間依存性が大き ヽ 。そのため成形を中断した後で再び成形を開始した場合には、成形条件が大幅に変 わってしまいその都度成形条件の調整が必要である。また、同じロット内でも溶融粘 度がばらつ 、て 、て安定したブロー成形ができな 、と 、う問題や、ゲルィ匕物ができ成 形品中に異物が発生する問題、成形品の外観不良や成形品の性能低下を引き起こ す問題などがあった。また、ジョイントなどのブーツに使用する場合は、ブーツが屈曲 した状態で回転するため、摩耗してカバーブーツに亀裂が発生したり、高温、特に 1 50°Cを超えるような高温での耐屈曲疲労性は不十分であるという問題もあった。 特許文献 1:特開昭 58 - 162654号公報
特許文献 2:特開平 10— 30053号公報
特許文献 3:特公昭 38 - 15220号公報
特許文献 4:特開平 5 - 302022号公報
特許文献 5:特開昭 61— 111318号公報
特許文献 6:特開平 11― 323110号公報
図面の簡単な説明
[0007] [図 1]本発明のブロー成形品の一例であるフレキシブルブーツを耐久性試験装置に 装着した状態の断面図である。
符号の説明
[0008] 1:等速ジョイントブーツ
2 :蛇腹部
3 :大口径部 4 :小口径部
5 :角度可変回転軸
6 :固定回転軸
Θ:動作角
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] 本発明の目的は、ポリエステルエラストマ一が本来有する柔軟性を損なうことなぐ 優れた機械的特性を有し、高い溶融粘度でありながらゲルィヒ物の発生が少なぐ特 に高温環境下での耐屈曲疲労性、耐加水分解性に優れ、さらには押出成形やプロ 一成形などの成形カ卩ェ性にも優れた熱可塑性ポリエステルエラストマ一組成物を提 供することにある。
課題を解決するための手段
[0010] 上記課題を解決することのできた本発明に係る熱可塑性ポリエステルエラストマ一 組成物は、以下の構成を採るものである。すなわち、
(1)ポリエステルエラストマ一に 2官能以上のエポキシィ匕合物とポリカルポジイミドとが 反応してなるポリエステルエラストマ一組成物であって、引張破断強度が 35MPa以 上、引張破断伸度が 450%以上で、かつ 50%伸長時応力に対する引張破断強度の 比が 3以上であることを特徴とするポリエステルエラストマ一組成物。
(2)前記ポリエステルエラストマ一組成物のメルトフローレート (JIS K7210に準拠: 230°C)が 3gZlO分以下であることを特徴とする前記 1に記載のポリエステルエラス トマ一組成物。
(3)前記ポリエステルエラストマ一組成物力 160°Cにおけるデマッチャ屈曲試験に ぉ 、て、破断に至る屈曲回数が 200万回を超えることを特徴とする前記 1又は 2の ヽ ずれかに記載のポリエステルエラストマ一組成物。
(4)前記ポリカルポジイミドカ カルポジイミド基数が 2〜50で、イソシァネート基含有 率が 0. 5〜4質量%である脂肪族又は脂環族のポリカルポジイミドィ匕合物であること を特徴とする前記 1〜3のいずれか〖こ記載のポリエステルエラストマ一組成物。
(5)前記 2官能以上のエポキシィ匕合物力 トリグリシジルイソシァヌレートであることを 特徴とする前記 1〜4のいずれかに記載のポリエステルエラストマ一組成物。
(6)ポリエステルエラストマ一に 2官能以上のエポキシィ匕合物とポリカルポジイミドとが 反応してなるポリエステルエラストマ一組成物であって、該組成物の GPC分析による 重量平均分子量(Mw)が 200000以上で、かつ重量平均分子量(Mw) Z数平均分 子量 (Mn)比が 3〜5であることを特徴とするポリエステルエラストマ一組成物。
(7)ポリエステルエラストマ一組成物を溶融榭脂温度 230°Cで成形した場合に、 GP C分析による重量平均分子量において下記(1)式の関係を満足する前記 6に記載の ポリエステルエラストマ一組成物。
成形後の重量平均分子量 (Mn2)≥成形前の重量平均分子量 (Mnl) · · · (1
)
(8)前記重量平均分子量 (Mw)Z数平均分子量 (Mn)比が 3. 4〜4. 5である前記 6又は 7に記載のポリエステルエラストマ一組成物。
(9)前記ポリエステルエラストマ一組成物のメルトフローレート (JIS K7210に準拠: 230°C)が 3gZl0min以下であることを特徴とする前記 6〜8いずれかに記載のポリ エステルエラストマ一組成物。
(10)前記 2官能以上のエポキシィ匕合物力 トリグリシジルイソシァヌレートであること を特徴とする前記 6〜9のいずれか〖こ記載のポリエステルエラストマ一組成物。
(11)メルトフローレート (JIS K7210に準拠: 230°C)が 20gZlO分以上のポリエス テルエラストマー 100質量部に対して 2官能以上のエポキシ化合物 0. 01-5. 0質 量部を混合して溶融混練した後、さらに該溶融混練物にポリカルポジイミド 0. 05〜5 . 0質量部を溶融混練し、メルトフローレート (JIS K7210に準拠: 230°C)を 3gZl0 分以下のポリエステルエラストマ一組成物を得ることを特徴とするポリエステルエラスト マー組成物の製造方法。
( 12)前記 1〜: L0 、ずれかに記載のポリエステルエラストマ一組成物力 成形された ことを特徴とするブロー成形品。
発明の効果
本発明のポリエステルエラストマ一組成物は、ポリエステルエラストマ一が本来有す る柔軟性などの長所を保持し、かつ機械的特性、増粘効果を飛躍的に向上させるこ とができる。すなわち、増粘効果が高ぐ機械的強度、伸度、耐加水分解性に優れ、 ゲル化物の発生が少なぐ特に高温環境下での耐屈曲疲労性、さらには押出成形性 、ブロー成形性などの成形カ卩ェ性にも優れたポリエステルエラストマ一組成物が得ら れる。また、成形やリサイクルによっても熱可塑性ポリエステルエラストマ一のポリマー 特性の低下を極力防止することができる。
本発明のブロー成形品は、特に高温環境下での耐屈曲疲労性に優れたポリエステ ルエラストマー製のフレキシブルブーツ、エアダクトなどのブロー成形品が得られる。 発明を実施するための最良の形態
[0012] 以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で使用されるポリエステルエラストマ一とは、 150°C以上の高い融点を持つ ポリエステルからなるハードセグメントと分子量 400〜6000の融点ないし軟化点が 8 0°C以下の重合体力もなるソフトセグメントと力もなる熱可塑性ポリエステルエラストマ 一である。
[0013] 本発明に使用されるポリエステルエラストマ一における、高い融点を持つポリエステ ルカもなるハードセグメント構成成分としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、 1, 5 ナフタレンジカルボン酸、 2, 6 ナフタレンジカルボン酸、 4, 4,ージフエ-ル ジカルボン酸、ビス(4 カルボキシフエ-ル)メタン、ビス(4 カルボキシフエ-ル)ス ルホン等の芳香族ジカルボン酸又はそのエステルと、エチレングリコール、ジェチレ ングリコール、プロピレングリコール、 1, 3 プロパンジオール、 1, 4 ブタンジォー ル、 2, 3 ブタンジオール、 1, 5 ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、 1, 6 へキサンジオール、 3—メチルー 1, 5 ペンタンジオール、 2—メチルー 1, 5— ペンタンジオール、 2, 2 ジェチルー 1, 3 プロパンジオール、 2 ブチルー 2 ェ チルー 1, 3 プロパンジオール、 1, 9ーノナンジオール、 1, 10 デカンジオール、 1, 4ーシクロへキサンジメタノール、 1, 3 シクロへキサンジメタノール、 1, 2 シクロ へキサンジメタノール、ビスフエノール Aエチレンオキサイド化合物、ビスフエノール F エチレンオキサイド化合物、水添加ビスフエノール Aエチレンオキサイド化合物、水添 加ビスフエノール Fエチレンオキサイド化合物、 1, 4ーシクロへキサンジオール、 1, 3 ーシクロへキサンジオール、 1, 2—シクロへキサンジオール、水添カ卩ビスフエノール A ジオール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、 2, 2—ジメチルトリメ チレングリコール、へキサメチレングリコール、デカメチレングリコール、 p キシリレン グリコール等のジオール力 製造されるポリエステルあるいはこれらの 2種類以上の ジカルボン酸あるいは 2種類以上のジオールを用いたコポリエステル p— ( βーヒドロ キシエトキシ)安息香酸などのォキシ酸及びそれらのエステル力も誘導されるポリエス テル、グリコリドから開環するポリグリコール酸、ラクチドから開環するポリ乳酸等のポリ グリコール酸、 1, 2 ビス(4, 4,ージカルボキシフエノキシ)ェタン等の芳香族エーテ ルジカルボン酸と前述のジオールとから製造されるポリエーテルエステル、等の結晶 性芳香族ポリエステル、ポリピバロラタトンなどのポリラタトン、さらに以上のジカルボン 酸類、ォキシ酸類、ジオール類を組み合わせたコポリエステル類などを示すことがで きる。
[0014] また、高 、融点を持つポリエステル力もなるハードセグメント構成成分として、本発 明の効果を損なわない範囲で、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等などの多価の カルボン酸を併用してもよ!、。
また、本発明の効果を損なわない範囲で、トリメチロールェタン、トリメチロールプロパ ン、グリセリン、ペンタエリスリトールなどの多価ポリオールを併用してもよい。
また、 5—スルホイソフタル酸、 4 スルホナフタレン 2, 7 ジカルボン酸、 5〔4 スルホフエノキシ〕イソフタル酸などの金属塩又は 2—スルホー 1, 4 ブタンジオール 、 2, 5 ジメチルー 3—スルホー 2, 5 へキサンジオール等の金属塩などのスルホ ン酸金属塩基を含有するジカルボン酸又はグリコールを全酸又は全グリコール成分 の 15モル0 /0以下の範囲で使用してもよい。
[0015] 本発明に使用されるポリエステルエラストマ一における、高い融点を持つポリエステ ルカもなるハードセグメントの好まし 、具体例としては、ポリテトラメチレンテレフタレー ト、ポリエチレンテレフタレート、ポリ 1, 4ーシクロへキシレンジメチレンテレフタレー ト、ポリエチレン 2, 6 ナフタレート、ポリブチレン 2, 6 ナフタレートなどのホモ ポリエステルが挙げられる。特にポリテトラメチレンテレフタレートが好ましい。なお、共 重合体の場合は、ホモポリエステル単位が 60モル%以上含まれることが好まし 、。
[0016] 本発明に使用されるポリエステルエラストマ一における、分子量 400〜6000の融 点ないし軟ィ匕点が 80°C以下の重合体力もなるソフトセグメントの構成成分としては、 例えば、ポリ(エチレンオキサイド)グリコール、ポリ(プロピレンオキサイド)グリコール、 ポリ(テトラメチレンオキサイド)グリコール等のポリアルキレンエーテルグリコール及び これらの混合物さらにこれらのポリエーテルグリコール構成成分を共重合した共重合 ポリエーテルグリコール等を示すことができる。
また、炭素数 2〜12の脂肪族ジカルボン酸と炭素数 2〜10の脂肪族グリコールから 製造される脂肪族ポリエステル、例えば、ポリエチレンアジペート、ポリテトラメチレン アジペート、ポリエチレンセバケート、ポリネオペンチルセバケート、ポリテトラメチレン ドデカネート、ポリテトラメチレンァゼレート、ポリへキサメチレンァゼレート、あるいはポ リ一 ε—力プロラタトンを代表とするポリラタトン類などを示すことができる。
さらに、炭酸ジメチル、炭酸ジェチルなどの炭酸エステルと炭素数 2〜 12の脂肪族 グリコールなど力も製造されるポリカーボネートジオールを示すことができる。
さらにまた、上記ポリエステルとポリエーテルやポリカーボネートジオールを組み合 わせたポリエステルポリエーテル共重合体、ポリエステルポリカーボネート共重合体 なども示すことができる。上記ポリエステルエラストマ一での低融点重合体セグメント 構成成分の割合は 5〜80質量%が好ま 、。
[0017] これらのポリエステルエラストマ一の中でも、融点ないし軟化点が 80°C以下の重合 体力もなるソフトセグメントがポリラタトン力もなるエラストマ一、例えば結晶性芳香族ポ リエステルとラタトン類を反応させることによって得られるポリエステルポリエステルブロ ック共重合体エラストマ一は、従来、耐熱性が優れている反面、溶融粘度を高くする ためにエポキシィ匕合物などのポリエステルの末端と反応しうる官能基もつ化合物を多 量に使用することが必要であり、該化合物の揮散の問題や、ゲル化物発生が起こり やすいという問題を有していたが、本発明の技術を適用させるとこれらの問題点を抑 制できる。
[0018] 上記のポリエステルポリエステルブロック共重合体エラストマ一の製造で用いられる 上記結晶性芳香族ポリエステルとしては、主としてエステル結合又はエステル結合と エーテル結合とからなるポリマーが好ましいものとして挙げられ、少なくとも 1種の芳香 族基を主たる繰り返し単位とし、そして分子末端に水酸基を有するものが用いられる 。この結晶性芳香族ポリエステルは、融点が 150°C以上のものであり、また好ましい 分子量は用途によって異なり、成形材料として使用する場合は 5000以上、より好ま しくは 8000以上である。好ましい具体例としては、ポリテトラメチレンテレフタレート、 ポリエチレンテレフタレート、ポリ 1, 4ーシクロへキシレンジメチレンテレフタレート、 ポリエチレン 2, 6 ナフタレート、ポリブチレン 2, 6 ナフタレートなどのホモポリ エステルが挙げられる。特にポリテトラメチレンテレフタレートが好適である。また、ポリ エチレンォキシベンゾエート、ポリ p フエ-レンビスォキシェトキシテレフタレート などのポリエステルエーテルが挙げられる。主としてテトラメチレンテレフタレート単位 又はエチレンテレフタレート単位からなり、他にテトラメチレン又はエチレンイソフタレ ート単位、テトラメチレンアジペート単位又はエチレンアジペート単位、テトラメチレン セバケート単位又はエチレンセバケート単位、 1, 4ーシクロへキシレンジメチレンテレ フタレート単位、テトラメチレン p ォキシベンゾエート単位又はエチレン p—ォキ シベンゾエート単位などの共重合成分を有する共重合ポリエステル又は共重合ポリ エステルエーテルなどである。なお、共重合体の場合にはテトラメチレンテレフタレー ト単位又はエチレンテレフタレート単位が 60モル0 /0以上含まれることが好ましい。
[0019] またラタトン類としては、力プロラタトンが最も好ま 、が、その他としてェナンラタトン 、カプリ口ラタトン、バレロラタトン、ブチロラタトン、プロピロラタトン等も使用することが でき、これらのラタトン類も 2種以上を併用することができる。
[0020] 上記ポリエステルポリエステルブロック共重合体エラストマ一の結晶性芳香族ポリエ ステルとラタトン類又はポリラタトンとの共重合割合は、その用途によって適宜変えら れ得る。一般に、結晶性芳香族ポリエステルの割合が増大すると、得られる組成物は 硬くなり、強度、伸度などの機械的特性が向上する。ラタトン類 (ポリラタトン)の割合 が増大すると、得られる組成物は軟質化し、低温特性が向上する。従って、機械的強 度、低温特性などのバランスを考慮しながら、用途に応じて両者の共重合割合が選 定され得る。標準的な配合比率としては、質量比で結晶性芳香族ポリエステル Zラタ トン類(ポリラタトン)力 7/3〜5/95、より好ましくは 95/5〜30/70の範囲である
[0021] 本発明で使用されるポリエステルの末端と反応させる 2官能以上のエポキシィ匕合物 としては、構造は特に制限されないが、同一内子内にエポキシ基を 2個以上有する 化合物であり、エポキシ基を 2〜3個有する化合物が好ましい。
具体例としては、エポキシ化合物としてはビスフエノール A、ビスフエノール F又はビ スフエノール Sのジグリシジルエーテル及びそのオリゴマー、水素化ビスフエノール A 、水素化ビスフエノール F又は水素化ビスフエノール Sのジグリシジルエーテル及びそ のオリゴマー、オルソフタル酸ジグリシジルエステル、イソフタル酸ジグリシジルエステ ル、テレフタル酸ジグリシジルエステル、 p ォキシ安息香酸ジグリシジルエステル、 テトラハイドロフタル酸ジグリシジルエステル、へキサハイドロフタル酸ジグリシジルェ ステル、コハク酸ジグリシジルエステル、アジピン酸ジグリシジルエステル、セバシン 酸ジグリシジルエステル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコ 一ルジグリシジルエーテル、 1, 4 ブタンジオールダリシジルエーテル、 1, 6 へキ サンジオールジグリシジルエーテル及びポリアルキレンダルコールジグリシジルエー テル類、トリメリット酸トリグリシジルエステル、トリグリシジルイソシァヌレート、 1, 4 ジ グリシジルォキシベンゼン、ジグリシジルプロピレン尿素、グリセロールトリグリシジル エーテル、トリメチロールェタントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリ シジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、グルセロールアルキ レンオキサイド付カ卩物のポリグリシジルエーテル、クレゾ一ルノボラック型グリシジルェ 一テル、フエノールノボラック型グリシジルエーテルなどのグリシジルエーテル型ェポ キシ、 3, 4 エポキシシクロへキシノレメタアタリレート、シクロペンタジェンジエポキシ ドなどの脂環エポキシ、オリゴマー型脂環エポキシ、トリグリシジルイソシァヌレートな どが挙げられ、これらは必要により適宜混合して使用してもよい。これらの中で、結晶 性で粉末ィヒできるものが反応の均一化、ゲル化物発生防止の点で好ましぐ特に好 まし 、例としてはトリグリシジルイソシァヌレートが挙げられる。トリグリシジノレイソシァヌ レートは、平均粒径 100 μ m以下の粉末状のものが好ましい。
これらポリエステルの末端と反応しうる 2官能以上のエポキシィ匕合物の配合量は、 用いられるポリエステルエラストマ一の末端に存在する官能基の量、あるいは最終的 に得られる組成物の要求特性によって変わり得る。好ましくは上記ポリエステルエラス トマ一 100質量部に対して、 0. 01〜5質量部、より好ましくは 0. 05〜4質量部、さら に好ましくは 0. 1〜3質量部である。 0. 01質量部未満では、このような化合物を反応 させることによって得られる作用効果、例えば、増粘による成形性の向上効果、耐熱 性及び耐加水分解性の向上効果が有意に発揮されない。また 5質量部を超えると、 未反応化合物が残存することによって、成形体の表面性状が粗雑になる、ゲル化物 が発生する等、成形品の品質に悪影響が現れてくる。
[0023] 本発明のポリエステルエラストマ一組成物において、前記ポリエステルエラストマ一 とポリエステルの末端と反応しうる 2官能以上のエポキシ化合物との反応は触媒を用 いなくとも起こり得るが、反応の促進又は親和性の向上の点から、触媒を用いることが 望ましい。触媒としては、一般にアミン類、イミダゾール類、リンィ匕合物、炭素原子数 が 10以上であるモノカルボン酸及び Z又はジカルボン酸類の、元素周期律表より選 ばれた la族又は Ila族の金属塩類などが挙げられ得る。なかでもトリブチルフォスフィ ン、トリフエ-ルフォスフィンなどの 3価のリン化合物、ステアリン酸カルシウム、ステアリ ン酸ナトリウムなどのステアリン酸の金属塩類、 2 ェチルー 4ーメチルイミダゾール、 2 フエ-ルイミダゾール、 2—フエ-ルイミダゾリンなどのイミダゾール類が好まし!/、。 これらの触媒は、単独で又は 2種以上混合して用いられ得る。また、上記触媒は一括 して添加しても分割して添加しても、同様の効果が得られ、触媒の添加量は、通常、 上記ポリエステルエラストマ一 100質量部に対して 2質量以下、好ましくは 0. 03〜1 質量部である。
[0024] 本発明において 2官能以上のエポキシィ匕合物は、ポリエステルエラストマ一の末端 に存在するカルボン酸と反応させることが必要であり、以下に述べるポリカルポジイミ ドよりも先に反応させることが好ましい。この反応により、ポリエステルエラストマ一の酸 価が低下し、ポリエステルエラストマ一の溶融粘度は少なくとも上昇する。
[0025] 本発明に使用されるポリカルポジイミドとは、一分子内に N = C=N の構造を 2 つ以上有するポリカルポジイミドであり、脂肪族系ポリカルポジイミド、脂環族系ポリ力 ルボジイミド、芳香族系ポリカルポジイミドゃこれらの構造の共重合体を使用できる。
[0026] 本発明に使用されるポリカルポジイミドは、例えば、ジイソシァネートイ匕合物の脱二 酸化炭素反応により作製されるが、使用できるジイソシァネートとしては、 4, 4—ジフ ェ-ルメタンジイソシァネート、 4, 4ージフエ-ルジメチルメタンジイソシァネート、 1, 3 フエ-レンジイソシァネート、 1, 4 フエ-レンジイソシァネート、 2, 4 トリレンジィ ソシァネート、 2, 6 トリレンジイソシァネート、 1, 5 ナフチレンジイソシァネート、へ キサメチレンジイソシァネート、ジシクロへキシノレメタンジイソシァネート、シクロへキサ ンー 1, 4ージイソシァネート、キシリレンジイソシァネート、イソホロンジイソシァネート 、メチルシクロへキサンジイソシァネート、テトラメチルキシリレンジイソシァネート、 1, 3, 5 トリイソプロピルフエ-レン一 2, 4 ジイソシァネートなどを単独又は二種以上 を共重合させ使用することが出来る。また、分岐構造を導入したり、カルポジイミド基 やイソシァネート基以外の官能基を共重合により導入したりしても良い。また、末端の イソシァネートはそのままでも使用可能である力 さらに末端のイソシァネートを反応 させることにより重合度を制御しても良いし、末端イソシァネートの一部を封鎖しても 良い。末端封鎖剤としては、フエ-ルイソシァネート、トリスイソシァネート、ジメチルフ ェニルイソシァネート、シクロへキシノレイソシァネート、ブチノレイソシァネート、ナフチ ルイソシァネートなどのモノイソシァネート化合物、 OH基、 COOH基、 SH基 、 一 NH— R基 (Rは水素原子又はアルキル基)などを有する化合物を用いることが出 来る。
[0027] これらのポリカルボジイミドの中で、ジシクロへキシルメタンジイソシァネート、シクロ へキサン 1, 4ージイソシァネート、イソホロンジイソシァネートなどを主原料とする脂 環族系ポリカルポジイミドが好ましい。また、末端にイソシァネート基を有し、イソシァ ネート基含有率が 0. 5〜4質量%程度のものが安定性と取り扱い性の点で好ましぐ イソシァネート基含有率は 1〜3質量%程度であることがより好ましい。
特に、ジシクロへキシルメタンジイソシァネートやイソホロンジイソシァネートに由来 するポリカルボジイミドであって、イソシァネート基含有率が 0. 5〜4質量%のものが 好ましぐさらにイソシァネート基含有率が 1〜3質量%のものがより好ましい。イソシ ァネート基含有率は常法 (ァミンで溶解して塩酸で逆滴定を行う方法)を用いて測定 できる。
[0028] また、本発明におけるポリカルポジイミド分子中のカルポジイミド基数は、 2〜50が 安定性と取り扱い性の点で好ましぐより好ましくは 5〜30である。
これらの重合度で、室温付近で固形であると、粉末ィ匕されてポリエステルエラストマ 一との混合時の作業性に優れ、さらにポリエステルエラストマ一との相溶性に優れ、 均一反応性、耐ブリードアウト性の点でも好ま 、。
[0029] ポリカルボジイミドの配合量はポリエステルエラストマ一 100質量部に対して 0. 05 〜5質量部が好ましぐより好ましくは 0. 1〜4質量部、さらに好ましくは 0. 5〜4質量 部である。 5質量部を超えると、柔軟性が損なわれたり、機械的特性、耐熱性、溶融 粘度が低下することがある。また、 0. 05質量部未満であると、組成物中の N=C = N 量が少なくなり、耐加水分解性向上効果、押出性向上効果に劣ることがある。
[0030] ポリエステルエラストマ一とポリカルポジイミドとの反応は触媒を用いなくとも起こり得 るが、反応の促進の点から、触媒を用いることが望ましい。触媒としては、一般にアミ ン類、イミダゾール類、等が好ましい。
[0031] 本発明のポリエステルエラストマ一組成物の製造方法としては、例えば、上記メルト フローレート (JIS K7210に準拠: 230°C)が 20g/10分以上のポリエステルエラスト マー 100質量部に対して上記 2官能以上のエポキシィ匕合物を 0. 05〜5. 0質量部を 混合して溶融混練した後、さらに該溶融混練物に上記イソシァネート基含有ポリカル ボジイミドを 0. 1〜5. 0質量部を溶融混練し、メルトフローレート (JIS K7210に準 拠: 230°C) 3g/10分以下のポリエステルエラストマ一組成物を得る製造方法が挙 げられる。
[0032] 本発明のポリエステルエラストマ一組成物の製造方法としては、ポリカルポジイミドょ りも先に 2官能以上のエポキシィ匕合物を反応させる方法が挙げられる。この順序で反 応させることによって 2官能以上のエポキシィ匕合物とポリカルポジイミドがポリエステル エラストマ一に効率的に反応して ヽるため、ポリエステルエラストマ一組成物のメルト フローレート (JIS K7210に準拠: 230°C)が 3g/10分以下を容易に達成すること ができる。この製造方法によって、メルトフローレート 2g/10分以下、さらには lgZl 0分以下のポリエステルエラストマ一組成物を得ることができる。
[0033] 本発明のポリエステルエラストマ一組成物の製造方法としては、例えば、 2官能以 上のエポキシ化合物を先にポリエステルエラストマ一と反応させポリカルポジイミドを 遅れて反応させる方法、ポリエステルエラストマ一と少なくとも一部の 2官能以上のェ ポキシィ匕合物とを反応させて力 次いでポリカルポジイミドを反応させる逐次反応法 が挙げられる。
一方、ポリエステルエラストマ一に先にポリカルポジイミドを反応させる場合は、エラ ストマーの末端カルボン酸などのエポキシ化合物の反応拠点が減少し、エポキシィ匕 合物の添加効果が発現されず、未反応のエポキシ化合物の悪影響が発現される場 合がある。
[0034] 本発明のポリエステルエラストマ一組成物の具体的製造方法としては、例えば、最 初にエポキシ化合物を溶融混練し、次 、でポリカルポジイミドを溶融混練する二段混 練法やベント孔付押出機を用い、先にエポキシィヒ合物を溶融混練しながら、押出機 のベント孔力 ポリカルポジイミド投入して溶融混練する方法、ポリカルポジイミドの反 応触媒を後添加する方法が挙げられる。
例えば、ポリエステルエラストマ一と 2官能以上のエポキシィ匕合物と必要により反応 触媒とをプレンダーゃスーパーミキサーなどの混合機等で混合して、単軸や二軸の スクリュー式溶融混鍊機、ニーダ一式加熱機に代表される通常の熱可塑性榭脂の混 合機で溶融混鍊し、さらに、ポリカルポジイミドを溶融混鍊させて反応させる方法が挙 げられる。
[0035] 本発明のポリエステルエラストマ一組成物は、上述の 2官能以上のエポキシ化合物 とポリカルポジイミドが、ポリエステルエラストマ一に効率的に反応しているため、柔軟 でかつ極めて機械的強度に優れたポリエステルエラストマ一組成物を得ることができ る。
50%伸長時応力は、低いほどポリエステルエラストマ一組成物の柔軟性が高ぐ高 いほど柔軟性が低いことを示す力 従来、 50%伸長時応力が 15MPa以下の柔軟性 が高いポリエステルエラストマ一組成物は、引張破断強度は 30MPa以下、引張破断 伸度は 400%以下のものし力得られていない。本発明のポリエステルエラストマ一組 成物においては、引張破断強度が 35MPa以上、引張破断伸度が 450%以上、 50 %伸長時応力に対する引張破断強度の比が 3以上を達成することができる。すなわ ち、ポリエステルエラストマ一が本来有する柔軟性を保持したまま、機械的特性が飛 躍的に向上したポリエステルエラストマ一組成物を得ることができる。
本発明のポリエステルエラストマ一組成物において、引張破断強度、引張破断伸 度、及び 50%伸長時応力に対する引張破断強度の比の上限は特に無いが、引張 破断強度は 35〜70MPa、引張破断伸度は、 450〜1500%、 50%伸長時応力に 対する引張破断強度の比が 3〜10が、機械的性能と製造のし易さの点から好ましい 。特に引張破断強度は 40〜50MPa、引張破断伸度は、 500〜1000%、 50%伸長 時応力に対する引張破断強度の比が 3〜5が、機械的性能と製造のし易さの点から 好ましい。
[0036] 上述の 2官能以上のエポキシィ匕合物とポリカルポジイミドは、ポリエステルエラストマ 一と効率的に反応しているため、ポリエステルエラストマ一組成物のメルトフローレ一 ト (JIS K7210に準拠: 230°C)は 3gZlO分以下にすることができる。 2gZlO分以 下、さらには、 lgZlO分以下とすることも容易である。
[0037] 本発明のポリエステルエラストマ一組成物は、上述の物性を満足するとともに、 160 °Cのような高温におけるデマッチャ屈曲試験において、破断に至る屈曲回数が 200 万回を超えることが可能で、さらには 300万回を超える高温耐屈曲疲労性を達成す ることち可會である。
また、上述の 2官能以上のエポキシィ匕合物とポリカルポジイミドは、ポリエステルエラ ストマーに効率的に反応して 、るため、ポリエステルエラストマ一組成物の耐加水分 解性 (沸騰水中に浸漬し、引張破断伸度が初期引張破断伸度の 50%になる時間) は、 200時間以上を達成することができる。
すなわち、本発明のポリエステルエラストマ一組成物は、増粘効果が高ぐ機械的 強度、伸度、耐加水分解性に優れ、ゲル化物の発生が少なぐ特に高温環境下での 耐屈曲疲労性、さらには押出成形性、ブロー成形性などの成形加工性にも優れたポ リエステルエラストマ一組成物である。
[0038] また、本発明のポリエステルエラストマ一組成物は、加熱による揮散物が少ないこと も特徴の一つである。例えば、 150°C、 2時間での質量減少が 0. 4%以下を達成す ることができる。質量減少が 0. 4%を上回ると、ポリエステルエラストマ一組成物を成 型品に加工する場合、あるいは榭脂の着色、難燃性付与等の加工を行う際に揮散 物が多くなり、数々の問題が生じることがある。
[0039] さらに、本発明のポリエステルエラストマ一組成物は、ゲルィ匕物の発生がほとんど認 められない。例えば、 250°C、 4時間でのゲルィ匕度が 30%以下、さらには、 5%以下 をも達成することができる。このため、成形機や混練機中にポリエステルエラストマ一 組成物が滞留してしまうことがあっても、ゲル状物の発生はほとんどない。成型品に ゲル化物が混入すると、外観上の問題、強度の低下や、成形機や混練機出口に取り 付けたフィルターの詰まりによる成型機や混練機の圧力上昇等といった問題が発生 する。
[0040] 本発明におけるポリカルポジイミドは、上述の 2官能以上のエポキシィ匕合物と反応し な力つたポリエステルエラストマ一の残存末端カルボン酸、末端水酸基、エポキシ基 との反応で生成した水酸基などと反応し、組成物全体としての酸価を大幅に低下さ せ、かつ、大幅に増粘効果を発現させることができる。また、ポリエステルエラストマ一 の加水分解により発生したカルボン酸とも速やかに反応し、ポリエステルエラストマ一 組成物の酸価を常に低い状態に保つことが可能である。これにより、優れた耐加水 分解性を有するポリエステルエラストマ一組成物となる。
[0041] ポリカルポジイミドと 2官能以上のエポキシィ匕合物とをそれぞれポリエステルエラスト マーに反応させることにより、熱安定性ゃ耐ブリード性、安全性、作業性などの点力 好ましいだけでなぐ押出性やブロー成形性も大幅に向上する。さらに、少量のイソ シァネート基を有するポリカルポジイミドの使用は、耐加水分解性、押出性のいずれ の点でもさらに好ましい。ポリカルボジイミドのイソシァネート基は、ポリエステルの末 端水酸基やエポキシ基の反応によって生成した水酸基と反応し、ポリエステルの鎖 延長効果を増大させ、従来にない増粘効果が発現するものと考えられる。
[0042] ポリエステルエラストマ一と 2官能以上のエポキシィ匕合物とポリカルポジイミドの配合 及び反応手法としては、 2官能以上のエポキシィ匕合物が先にポリエステルエラストマ 一と反応し、ポリカルポジイミドが遅れて反応する状態が好ましい。ポリカルポジイミド が遅れて反応する状態になるのであれば、 2官能以上のエポキシィ匕合物とポリカルボ ジイミドとを同時添加することも可能ではある力 ポリエステルエラストマ一と少なくとも 一部の 2官能以上のエポキシィ匕合物とを反応させてから、ポリカルポジイミドを反応さ せる逐次反応法が好まし 、。
先にポリカルポジイミドが反応して、エラストマ一の末端カルボン酸などのエポキシ 化合物の反応拠点が減少することになると、エポキシ化合物の添加効果が発現され ず、逆に未反応のエポキシィ匕合物の悪影響が発現されることになるためである。
[0043] エポキシィ匕合物を反応させてから、ポリカルポジイミドを反応させる逐次反応法とし ては、例えば、最初にエポキシィ匕合物を溶融混練し、次いでポリカルポジイミドを溶 融混練する二段混練法やベント孔付押出機を用い、先にエポキシィ匕合物を溶融混 練しながら、押出機のベント孔力 ポリカルポジイミド投入して溶融混練する方法、ポ リカルポジイミドの反応触媒を後添加する方法などが採用できる。
[0044] 本発明のポリエステルエラストマ一組成物の製造方法としては、例えば、メルトフ口 一レート (JIS K7210に準拠: 230°C)が 20g/10分以上のポリエステルエラストマ 一 100質量部に対して 2官能以上のエポキシィ匕合物を 0. 05〜5. 0質量部を混合し て溶融混練した後、さらに該溶融混練物にイソシァネート基含有ポリカルポジイミドを 0. 1〜5. 0質量部を溶融混練し、メルトフローレート (JIS K7210に準拠: 230°C)を 3gZlO分以下とする製造方法が採用できる。
[0045] 溶融混練法としては、例えば、ポリエステルエラストマ一と 2官能以上のエポキシィ匕 合物 (必要により反応触媒も)とをプレンダーゃスーパーミキサーなどの混合機等で 混合して、単軸や二軸のスクリュー式溶融混鍊機、ニーダ一式加熱機に代表される 通常の熱可塑性榭脂の混合機で溶融混鍊し、さら〖こ、ポリカルポジイミドを溶融混鍊 させて反応させる方法が挙げられる。
[0046] メルトフローレート (JIS K7210に準拠: 230°C)が 40gZlO分程度の低い溶融粘 度のポリエステルエラストマ一のメルトフローレート (JIS K7210に準拠: 230。C)を 5 gZlO分程度までに増粘させるのには、多官能エポキシィ匕合物やポリカルポジイミド の単独使用では、それぞれ多量の配合が必要であり、さらに多官能エポキシ化合物 ではゲルィ匕物発生の問題があり、ポリカルポジイミドでは、 3gZlO分未満にまでに増 粘させるのは生産性やコストを考慮すると事実上困難であった。
ところ力 本発明のポリエステルエラストマ一と 2官能以上のエポキシィ匕合物とポリ力 ルボジイミドが反応した組成物は、反応前のポリエステルエラストマ一のメルトフロー レート(230°C)が 40gZlO分以上のものを容易に 3gZlO分以下、好ましくは 2gZl 0分以下、さらに好ましくは lgZlO分以下にまで増粘することができ、しかもポリエス テルエラストマー 100質量部に対して 2官能以上のエポキシィ匕合物とポリカルポジイミ ドの合計が 3質量部程度の少量の配合量で増粘することができる。さらに、これらのメ ルトフローレート(230°C)にバラツキがなく安定して増粘させることができる。これらの 効果は、エポキシィ匕合物とカルポジイミド化合物との相乗的効果である。
[0047] また、本発明のポリエステルエラストマ一と 2官能以上のエポキシィ匕合物とポリカル ポジイミドが反応した組成物の酸価は、 20当量 Zton以下、好ましくは 10当量 Zton 以下、さらに好ましくは 5当量 Zton以下、特に好ましくは 0当量 Ztonにすることがで きる。このため、長期間にわたって耐加水分解性を維持することができる。なお一般 に反応前のポリエステルエラストマ一の酸価は 50当量 Zton以上である。
[0048] 本発明のポリエステルエラストマ一組成物は、上述の 2官能以上のエポキシ化合物 とポリカルポジイミドが、ポリエステルエラストマ一に効率的に反応し、組成物の GPC 分析による重量平均分子量 (Mw)が 200000以上で、かつ重量平均分子量 (Mw) Z数平均分子量 (Mn)比が 3〜5を満足して 、る。
[0049] このことにより、エポキシィ匕合物とポリカルポジイミドとが保有する増粘効果と耐加水 分解向上効果が相乗的に発揮されて、成形やリサイクルによっても熱可塑性ポリエス テルエラストマーのポリマー特性の低下を極力防止することができ、優れた機械的特 性を有し、特に高温環境下での耐屈曲疲労性、耐加水分解性に優れ、さらには押出 成形やブロー成形などの成形加工性にも優れた組成物となる。
重量平均分子量(Mw) Z数平均分子量(Mn)比は、 3. 4〜4. 5であることが上記 の効果により優れており、好ましい。
[0050] また、本発明のポリエステルエラストマ一組成物は、溶融榭脂温度 230°Cで成形し た場合に、ポリエステルエラストマ一組成物の分子量に関し、成形後の重量平均分 子量 (Mw2)≥成形前の重量平均分子量 (Mwl)の関係を満足することが好ま U、 すなわち、本発明のポリエステルエラストマ一組成物は、成形すること〖こよっても GP C分析による重量平均分子量は低下が認められず、むしろ増大するのである。
このこと〖こよっても、本発明のポリエステルエラストマ一組成物力 耐加水分解性に 優れ、リサイクル性に優れることが理解できる。 [0051] 本発明のポリエステルエラストマ一組成物には、必要により各種の熱安定剤や光安 定剤を用いることが好ましい。安定剤の構造は特に限定されないが、安定剤に 1級又 は 2級のアミン部分が含まれていないことが好ましい。さらには、安定剤には 3級のァ ミン骨格が含まれて 、ることが好ま 、。ポリエステルエラストマ一を安定ィ匕させる効 率を考えると 3級ァミン部分がシクロ環の 1員であるものが好ましい。特に、ヒンダード ァミン、ベンゾフエノン、ベンゾトリアゾール構造を有するものなどが好ましい。
[0052] 上記安定剤のァミンが 3級未満であるもの、 1級もしくは 2級ァミンの安定剤を使用 するとポリエステルエラストマ一中にゲルィ匕物が生じ、押出機のフィルター詰まりや成 形品の外観を損なう等の問題が発生する場合がある。これは 1級もしくは 2級ァミンは エポキシ榭脂の硬ィ匕剤として知られているように、 1級もしくは 2級ァミンがエポキシ榭 脂内に組み込まれ、エポキシ榭脂分子を架橋していくためであると考えられる。
[0053] 上記安定剤の添加量は、用途によって適宜変えることができる。一般にはより高度 な安定性を要求される用途では、添加量を高める必要がある。し力 添加量を高め すぎると安定剤が成形時に析出し、成形金型を汚染したり、ポリマー流路に堆積して 成形に不都合を生じる原因となる。また、成形品として加工した後でも使用中に成形 品表面に安定剤が析出して、見栄えが悪くなつたり、衛生上問題を生じる可能性があ る。従って安定剤の添加量は、ポリエステルエラストマ一組成物 100質量部に対して 0. 1〜5質量部の範囲が適切であり、より好ましくは 0. 3〜3質量部である。
[0054] 上記安定剤は単独で又は他の一般的な安定剤と混合して用いうる力 共に用いう る安定剤としては、フエノール系、アミン系、リン系、チォエーテル系、金属塩系など が挙げられる。本発明においては揮散性と機械的特性、耐熱性、耐加水分解性のバ ランスを取る観点より、安定剤としても揮散性の低い化合物を選定することが望ましい
[0055] 本発明のポリエステルエラストマ一組成物は、必要に応じて、繊維状強化材及び Z 又は無機フィラーを含有し得る。前記ポリエステルエラストマ一 100質量部に対して、 100質量部を超えなヽ範囲で配合することにより、強度 ·剛性 ·耐熱性 ·寸法安定性 等の向上を図ることが可能である。繊維状強化材としては、ガラス繊維、シリカガラス 繊維、アルミナ繊維、石膏繊維、セラミック繊維、アスベスト繊維などの無機繊維、チ タン酸カルゥムゥイスカー、酸ィ匕亜鉛ウイスカーなどのウイスカー及び炭素繊維等が 挙げられる。無機フイラ一としてはタルク、ワラストナイト、カオリン、マイ力、セリサイト、 クレー、アルミナシリケート、ガラスビーズ、ミルドガラスファイバー、炭酸カルシウム、 シリカなどが挙げられる。
[0056] 本発明のポリエステルエラストマ一組成物は、必要に応じて難燃剤を含有し得る。
前記ポリエステルエラストマ一 100質量部に対して、 100質量部を超えない範囲で配 合することにより難燃性の向上を図ることが可能である。難燃剤としては、ハロゲン系 、リン系、メラミン系等の有機添加物、金属水酸ィ匕物等の無機添加物等が挙げられる 。また、必要に応じて酸ィ匕アンチモン、ホウ素化合物等の難燃助剤を添加しても構わ ない。
[0057] 本発明のポリエステルエラストマ一組成物には、用途、目的などに応じて、従来公 知の結晶化促進剤、結晶核材、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、難燃剤 、難燃助剤、帯電防止剤、導電性改良剤、耐加水分解改良剤、多官能架橋剤、耐 衝撃改良剤、金属劣化防止剤、着色剤などが配合され得る。また、本発明の目的を 損なわない限り、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフイン、ポリウレタンのような他の種 類の榭脂もブレンドされ得る。
実施例
[0058] 以下、実施例を挙げて本発明の構成及び作用効果をより詳細に説明するが、本発 明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなぐ前後記の趣旨に適合し うる範囲で変更して実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範 囲に含まれる。本発明においては、特に指定しない限り、「部」はすべて質量部を表 す。
[0059] 実施例中で示される特性は、以下の方法で測定'評価したものである。
[引張破断強伸度試験: JIS K6301]
射出成形機(山城精機社製、 model— SAV)を用いて、チップ (水分率 500ppm以 下に乾燥)を 100mm X 100mm X 2mmの平板に成形した後、榭脂の流れ方向から 見て直角方向にダンベル状 3号形の試験片を平板から打ち抜いた。東洋精機社製 テンシロン UTM— IIIを用いて、得られた試験片を毎分 500mmの速さで伸長し、 50 %伸長時応力(MPa)、試験片が破断したときの引張破断強度 (MPa)、試験片が破 断するまでの試料の伸びの原試料長に対する割合を引張破断伸度 (%)とした。値 は 5個のサンプルの平均を取った。 なお、リサイクルテストにおいては、成形平板、スプルー、ランナーをプラスチック粉 砕機で粉砕後、水分率 500ppm以下に乾燥し、バージンチップと同様にして試験片 を得て同様に評価した。
[0060] [ゲル化物発生試験]
上記の射出成形機による平板成形の際、射出成形機の成形を 20分間停止して射出 成形機シリンダー内に溶融榭脂を滞留させた後、平板を成形して平板中のゲルィ匕物 の有無を観察した。
〇 :ゲルイ匕物が全く認められない。
△ :ゲルイ匕物が僅か〖こ認められる。
X :ゲル化物が顕著に認められる。
[0061] [耐屈曲疲労性:デマッチャ屈曲試験]
デマッチャ屈曲試験機 (テスター株式会社製)を用い、以下の所定の試験片につ 、 て、 160°Cの雰囲気下で、チャック間距離 67mm 27mmの屈曲を 300回 Z分の速 度で実施し、破断に至るまでの回数を求めた。
試験片: 100mm X 20mm X 3. 6mmtで、長さ方向の中央部の 20mm幅全体に、 R2. 4mmの溝が形成された射出成形片。
なお、上記以外について ίお IS K7210に準拠して測定した。
[溶融粘度 (メルトフローレート) ]
JIS K7210記載の試験法 (A法)に準拠し、測定温度 230°C、荷重 2160gfでのメ ルトフローレート (MFR:gZlO分)を測定した。測定には水分率 0. 1質量%以下の 組成物を用いた。
[0062] [溶液粘度: rj spZc]
ポリマー 0. 05gを 25mlの混合溶媒(フエノール Zテトラクロルェタン =60Z40質 量比)に溶力して、ウベローデ粘度計を用いて 30°Cで測定した。単位を dlZgで示し た。
[分子量]
分子量は GPC分析により求めた。装置は TOSOH HLC— 8220GPC、カラムは TSKgel Super HM— H X 2+TSKgel SuperH2000 (TOSOH)、検出器は U V254nm、溶媒はクロ口ホルム ZHFIP = 98Z2 (体積比)を用いた。流速は 0. 6ml Z分、濃度 0. 025%、温度 40°C、条件にて測定を行った。分子量は標準ポリスチレ ン換算で 1000以下の部分を除外して計算した。
[0063] [酸価]
酸価はポリエステルエラストマー榭脂組成物 0. 5gをべンジルアルコール Zクロロホ ルム(50Z50質量比) 100mlに溶解させ、 KOHのエタノール溶液で滴定した。指示 薬はフエノールレッドを用いた。榭脂 lton中の当量 (eqZton)として表した。
[耐加水分解性:沸水浸漬試験]
ダンベル状 3号形の試験片を、沸騰水中に浸漬し、 50時間後、 100時間後、 150 時間後、 200時間後、 250時間後の各時間放置後のサンプルの引張破断伸度を測 定した。引張破断伸度が沸騰水中に浸漬前の引張破断伸度の 50%に低下する時 間(hr)をグラフから内挿して求めた。
[0064] (製造例 1)ポリエステルエラストマ一
ポリテトラメチレンテレフタレート 55kg、 ε—力プロラタトン 45kgを反応容器にとり、 窒素ガスでパージした後、 230°Cで撹拌しながら 2時間溶融反応させることで、ポリエ ステルエラストマーのチップを得た。得られたポリエステルエラストマ一は、溶液粘度 が 1. 46dlZgであり、酸価が 56当量 Zl06gであった。
[0065] (製造例 2)ポリカルポジイミド A
4, 4,—ジシクロへキシルメタンジイソシァネート(以下 HMDIとも記載する) 262gに 、カルボジイミド化触媒として 3 -メチル 1 フエ-ル - 2-フォスフォレン一 1 ォ キシド (以下、カルポジイミドィ匕触媒と略す) 1. 5gを加え、窒素をパブリングしながら、 185°Cで 28時間縮合反応させることにより、 HMDI由来のポリカルポジイミド A (重合 度 = 20、イソシァネート基含有率 1. 8%)を得た。
[0066] (ポリカノレボジイミド B) 市販のポリカルボジイミド(トリアルキルフエ-ルジイソシァネート由来のポリカルボジ イミド、重合度 = 5〜7、イソシァネート基含有率 0%)を使用した。
[0067] (実施例 1)
製造例 1で得られたポリエステルエラストマ一のチップ 100質量部に多官能ェポキ シ化合物として粉末状トリグリシジルイソシァヌレート 0. 1質量部、触媒 0. 2質量部を ドラムタンブラ一に入れ、室温にて 30分間混合した。該混合物をベント孔付 40mm Φ同方向 2軸押出機を用いて 230°Cで溶融混練してストランド状に押出し、ストランド を水冷しながら切断してチップィ匕した。次いで、得られたチップを 100°Cにて減圧乾 燥してから、該チップ 100質量部に対して、粉末状ポリカルポジイミド A2質量部をェ ポキシィ匕合物の場合と同様にして溶融混練し、切断してチップィ匕した。該チップを 10 0°Cにて減圧乾燥して本発明のポリエステルエラストマ一組成物のチップを得た。 (実施例 2)
ポリカルポジイミド Aの配合量を 3質量部とした以外は、実施例 1と同様にして、ポリ エステルエラストマ一組成物のチップを得た。
[0068] (比較例 1)
トリグリシジルイソシァヌレート 0. 5質量部、ポリカルポジイミド B2質量部とする以外 は、実施例 1と同様にして、ポリエステルエラストマ一組成物のチップを得た。
(比較例 2〜4)
表 1、 2に示す添加剤及び添加量に変更する以外は実施例 1と同様にして、比較例 2〜6のポリエステルエラストマ一組成物のチップを得た。
[0069] (比較例 7)
製造例 1で得られたポリエステルエラストマ一のチップ 100質量部に対してトリグリシ ジルイソシァヌレート 0. 1質量部とポリカルポジイミド A2質量部を混合しドラムタンブ ラーに入れ、室温にて 30分間混合した。該混合物を 40mm φ同方向 2軸押出機を 用いて 230°Cにてストランド状に押出し、ストランドを水冷しながら切断してチップィ匕し た。得られたチップを 100°Cにて減圧乾燥してポリエステルエラストマ一組成物チッ プを得た。
[0070] (比較例 8) 製造例 1で得られたポリエステルエラストマ一のチップ 100質量部に、粉末状ポリ力 ルボジイミド A2質量部をドラムタンブラ一に入れ、室温にて 30分間混合した。該混合 物をベント孔付 40mm φ同方向 2軸押出機を用いて 230°Cで溶融混練してストランド 状に押出し、ストランドを水冷しながら切断してチップィ匕した。次いで、得られたチップ を 100°Cにて減圧乾燥してから、該チップ 100質量部に対して、粉末状トリグリシジル イソシァヌレート 0. 1質量部、触媒 0. 2質量部をポリカルポジイミドィ匕合物の場合と同 様にして溶融混練して切断してチップィ匕した。該チップを 100°Cにて減圧乾燥して本 発明のポリエステルエラストマ一組成物のチップを得た。
[0071] 上記実施例 1、 2、比較例 1〜8で得られたポリエステルエラストマ一組成物、及び製 造例 1で得られたポリエステルエラストマ一(表 2の参考例)について、評価した結果 を表 1、 2に示した。
[0072] [表 1]
Figure imgf000025_0001
[0073] [表 2] 比^例 5 比綱 6 m-7 比較例 8 参考例 ポリエステルエラストマ一 (質量き ) 100 100 100 100 100
エポキシ A (質量部) - - 0. 1" 0. 1ss - エポキシ B (H量部) - 1 - - - ポリカルポジイミド A (貿量き!?〉 1 1 - ボリカルポジイミ ド B (暂量き P〉 - - - - -
MFR (230°C: g / 10inin) 4 17 3 4 24
酸 ft (当量/ ton) 1 7 1 1 56
成 ¾前の S量平均分子量 WIw l 189000 184000 - - 92000
成 ¾前の *量平均分子量/数平均分子量
4.6 5. 1 - - 3. 1
Φ比 Mw l /Ivln
成形後の重量平均分子量 Iw 2 172000 - - 70000
ゲル化物発生状 ί兄 O Δ O O ―
成形。 の引 5破断強度 (MF a ) 27.2 24 32.3 £9.5 £2.8
成形品の引 5長破靳伸度 (%) 64 。0 620 670 610 570
成形品の 5 0 %伸長時応力 (MF a ) 11.3 10.3 11. S 12 10.2
同上の引 破断強度 /5tm申長時応力の比 2.4 2.3 2.8 2.5 2.2
成形品の耐¾水性 (伸度 50%保持時間) 150 130 160 160 10
成形品の耐屈曲疲労性 (万回) 130 30 140 120 5
フレキシブルブーツの耐久性 m ) * 4 26 - 28 2? - リサイクル成形後の引 5破断強度 (MP a ) 620 510 - - 400
リサイクル成形後の引張破断伸度 (%) 150 130 - - 10
[0074] 表 1、 2中の表記は、以下を示す。
•エポキシ A:トリグリシジルイソシァヌレート
•エポキシ B:ジエチレングリコーノレジグリシジノレエーテノレ
'ポリカノレボジイミド A :4, 4'—ジシクロへキシルメタンジイソシァネート由来(イソシ ァネート基含有率 1. 8%)
•ポリカルボジイミド B:トリアルキルフエ-ルジイソシァネート由来 (イソシァネート基 含有率 0%)
* 1: (エポキシ +ポリカノレボジイミド)同時添カロ
* 2 :ポリカルボジイミド先添加、エポキシ後添カロ
* 3:デマッチャ屈曲試験による破断屈曲回数
* 4:蛇腹部の谷部に亀裂が貫通状に発生するまでの時間(hr)
[0075] 表 1、 2から、本発明のポリエステルエラストマ一組成物は、従来のポリエステルエラ ストマー組成物に比べて、溶融粘度 (MFR)、引張破断強伸度、耐加水分解性、耐 屈曲疲労性などが飛躍的に向上することが認められる。本発明にお 、てエポキシ化 合物とポリカルポジイミドィ匕合物との配合効果が相乗的に発揮されていることがわか る。
本発明のポリエステルエラストマ一組成物の製造方法としては、エポキシ化合物を 溶融混練した後、さらにポリカルポジイミドを溶融混練して製造する方法が好ま 、。 ポリカルポジイミドを先に溶融混練する方法やポリカルポジイミドとエポキシィヒ合物と を同時に溶融混練する方法では、好ま 、結果が得られな力つた。
[0076] [フレキシブルブーツ耐久性評価]
上記実施例 1、 2及び比較例 1、 5、 7、 8で得られたポリエステルエラストマ一組成物 について、プレスブロー成形機 (オズバーガー社製、 SBE50/140型)を使用して、 シリンダー温度 230°C、ノズル温度 230°C、金型温度 30°Cの成形条件で、図 1に示 す 6山 6谷を有するフレキシブルブーツを成形した。
成形したフレキシブルブーツを等速ジョイントに組み付けて、耐久性能にっ 、て評 価した。結果を表 1、 2に示す。なお試験方法は下記の要領で実施した。
•耐久性能:高温雰囲気 140°Cで、等速ジョイントの最大角(図 1の 0 )を 43° 、回 転数を 500rpmとし、フレキシブルブーツの蛇腹部の谷部に亀裂が貫通状に発生す るまでの時間(hr)を測定した。結果を表 1、 2に示した。
表 1、 2から、本発明のブロー成形品は、ポリエステルエラストマ一組成物の優れた 特性を発揮することができ、特に高温環境下での耐屈曲疲労性に優れることがわか る。
産業上の利用可能性
[0077] 本発明のポリエステルエラストマ一組成物は、ポリエステルエラストマ一の特長であ る高い柔軟性を有するにもかかわらず、極めて高い機械的特性を有し、かつ高温環 境下での耐屈曲疲労性、耐加水分解性にも優れ、さらには成形加工性、特に押出加 ェ性、ブロー成形性に優れ、し力も、ゲルィ匕物の少ないエラストマ一成形品が得られ るので、射出成形、押出成形、ブロー成形などの成形材料として有用である。
また、本発明のポリエステルエラストマ一組成物力も得られるブロー成形品は、高い 柔軟性を有するにもかかわらず、極めて高い機械的特性を有し、かつ高温環境下で の耐屈曲疲労性、耐加水分解性にも優れたポリエステルエラストマ一組成物を用い て得られたものであるため、従来にな 、特に高温環境下での耐久性に優れた自動車 の等速ジョイントブーツ、サスペンションブーツ、ラックアンドピ-オンブーツ、エアダク トなどのフレキシブル性が要求されるブロー成形品を提供することができる。

Claims

請求の範囲
[1] ポリエステルエラストマ一に 2官能以上のエポキシィ匕合物とポリカルポジイミドとが反 応してなるポリエステルエラストマ一組成物であって、引張破断強度が 35MPa以上、 引張破断伸度が 450%以上で、かつ 50%伸長時応力に対する引張破断強度の比 力 S3以上であることを特徴とするポリエステルエラストマ一組成物。
[2] 前記ポリエステルエラストマ一組成物のメルトフローレート (JIS K7210に準拠: 23
0°C)が 3gZlO分以下であることを特徴とする請求項 1に記載のポリエステルエラスト マー組成物。
[3] 前記ポリエステルエラストマ一組成物力 160°Cにおけるデマッチャ屈曲試験にお V、て、破断に至る屈曲回数が 200万回を超えることを特徴とする請求項 1又は 2の ヽ ずれかに記載のポリエステルエラストマ一組成物。
[4] 前記ポリカルポジイミドが、カルポジイミド基数が 2〜50で、イソシァネート基含有率 が 0. 5〜4質量%である脂肪族又は脂環族のポリカルポジイミドィ匕合物であることを 特徴とする請求項 1〜3のいずれかに記載のポリエステルエラストマ一組成物。
[5] 前記 2官能以上のエポキシィ匕合物が、トリグリシジルイソシァヌレートであることを特 徴とする請求項 1〜4のいずれかに記載のポリエステルエラストマ一組成物。
[6] ポリエステルエラストマ一に 2官能以上のエポキシィ匕合物とポリカルポジイミドとが反 応してなるポリエステルエラストマ一組成物であって、該組成物の GPC分析による重 量平均分子量(Mw)が 200000以上で、かつ重量平均分子量(Mw) Z数平均分子 量 (Mn)比が 3〜5であることを特徴とするポリエステルエラストマ一組成物。
[7] ポリエステルエラストマ一組成物を溶融榭脂温度 230°Cで成形した場合に、 GPC 分析による重量平均分子量において下記(1)式の関係を満足する請求項 6に記載 のポリエステルエラストマ一組成物。
成形後の重量平均分子量 (Mn2)≥成形前の重量平均分子量 (Mnl) · · · (1
)
[8] 前記重量平均分子量 (Mw) Z数平均分子量 (Mn)比が 3. 4〜4. 5である請求項
6又は 7に記載のポリエステルエラストマ一組成物。
[9] 前記ポリエステルエラストマ一組成物のメルトフローレート (JIS K7210に準拠: 23 0°C)が 3gZl0min以下であることを特徴とする請求項 6〜8いずれかに記載のポリ エステルエラストマ一組成物。
[10] 前記 2官能以上のエポキシィ匕合物力 トリグリシジルイソシァヌレートであることを特 徴とする請求項 6〜9のいずれかに記載のポリエステルエラストマ一組成物。
[11] メルトフローレート (JIS K7210に準拠: 230°C)が 20gZlO分以上のポリエステル エラストマ一 100質量部に対して 2官能以上のエポキシ化合物 0. 01〜5. 0質量部 を混合して溶融混練した後、さらに該溶融混練物にポリカルポジイミド 0. 05〜5. 0 質量部を溶融混練し、メルトフローレート (JIS K7210に準拠: 230°C)を 3gZl0分 以下のポリエステルエラストマ一組成物を得ることを特徴とするポリエステルエラストマ 一組成物の製造方法。
[12] 請求項 1〜10いずれかに記載のポリエステルエラストマ一組成物力も成形されたこ とを特徴とするブロー成形品。
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