JPH0772245B2

JPH0772245B2 - ポリエステル組成物

Info

Publication number: JPH0772245B2
Application number: JP62000337A
Authority: JP
Inventors: ジェラルド・エイ・バウム; バルッキ・ピー・チャッコ; ポール・デ・スティオ
Original assignee: ヘキスト・セラニーズ・コーポレーション
Priority date: 1986-01-06
Filing date: 1987-01-05
Publication date: 1995-08-02
Anticipated expiration: 2010-08-02
Also published as: JPS62190249A; US4607075A; EP0235871A2; EP0235871A3; CA1272537A; BR8700014A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は熱可塑性ポリエステル、特にポリブチレンテレ
フタレート（PBT）のようなポリ（C₂〜C₄アルキレンテ
レフタレート）を含むポリエステルの組成物に関する。

（従来の技術） PBTもしくはその他のポリ（C₂〜C₄アルキレンテレフタ
レート）は成形材料に広く用いられており、この種の成
形材料には耐衝撃性向上剤を含有するものもある。たと
えば、米国特許第3,864,428号、同第4,257,937号、同第
4,180,494号、および同第4,280,948号は、この種のポリ
エステル樹脂を使用した成形材料を開示しており、これ
らの特許に開示の組成物は、さらにMBSポリマーを含む
コアーシェル型耐衝撃性向上剤と、米国特許第4,034,01
6号に記載の種類の芳香族ポリカーボネートとが配合さ
れている。このような各種の従来のポリエステル組成物
は多くの使用目的に十分なものであるが、用途によって
は機械的および熱的特性が完全には十分でないこともあ
る。

米国特許第4,304,709号は、本質的にビスフェノールお
よびジカルボン酸モノマー成分からなる線状芳香族ポリ
エステルと、メチルメタクリレート、1,3−ブタジエン
およびスチレンよりなるコアーシェルポリマー（MBSポ
リマー）とのブレンドを開示している。

米国特許第4,348,500号は、本質的にビスフェノールお
よびジカルボン酸モノマー成分からなる線状芳香族ポリ
エステルと、ポリエチレンテレフタレート（PET）のよ
うなポリエステルおよびエポキシドとのブレンドを開示
している。

（発明が解決しようとする問題点）ここに、本発明の目的は、改良されたポリエステル成形
材料を提供することである。公知の従来の組成物に比べ
て、本発明の組成物は機械的および熱的性質が改善され
ており、たとえば熱変形温度および高温強度が向上し、
また特に低温での衝撃強度も向上している。

（問題点を解決するための手段）本発明の改良されたポリエステル成形用組成物、すなわ
ち成形材料は、本質的に下記成分（ａ）、（ｂ）および
（ｃ）から構成される。

（ａ）約10〜90重量％のポリ（C₂〜C₄アルキレンテレフ
タレート）〔ただし、このポリ（C₂〜C₄アルキレンテレ
フタレート）の少なくとも約50重量％は固有粘度が約0.
5〜2.0dl/gのポリブチレンテレフタレートである〕；（ｂ）成分（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の合計量に基づ
いて約８〜５重量％の量の、本質的にビスフェノールお
よびジカルボン酸モノマー成分からなる線状芳香族ポリ
エステル；（ｃ）成分（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の合計量に基づ
いて約10〜40重量％の量の、下記（１）および（２）よ
りなる群から選ばれた耐衝撃性向上剤、（１）C₁〜C₆アルキルアクリレート約75〜99.8重量％、
全てが実質的に同じ反応速度で重合する２以上の付加重
合性反応性基を有するポリエチレン性不飽和モノマーか
らなる架橋剤モノマー0.1〜５重量％、および２以上の
付加重合性反応性基を有し、この反応性基の少なくとも
１つが他の少なくとも１つの反応性基と実質的に異なる
重合速度で重合するポリエチレン性不飽和モノマーから
なるグラフト結合剤モノマー0.1〜５重量％からなるモ
ノマー系の重合により得られた第１のエラストマー相約
25〜95重量％と、該エラストマー相の存在下での重合に
より得られた最終の剛性熱可塑性相約75〜５重量％、と
からなるコアーシェル型ポリマー；（２）ブタジエン単位がポリマー全体の少なくとも50モ
ル％を占めるブタジエンポリマーと少なくとも１種のビ
ニルポリマーとにより形成されたブタジエン系コアーシ
ェル型ポリマー。

本発明の好適態様において、PBTは、（ａ）、（ｂ）お
よび（ｃ）の合計の少なくとも約50重量％を占める。

本発明の組成物に使用するのに適した線状芳香族ポリエ
ステル（ポリアリーレート）は、ジカルボン酸成分がテ
レフタル酸、イソフタル酸もしくはこれらの混合物であ
り、ビスフェノール成分がビスフェノールＡであるもの
である。

好適なブダジエン系コアーシェルポリマーは、ブタジエ
ン系ゴム状コアと、スチレンの重合により得られた第２
段の相と、アクリレートからなる最終段の相とからなる
MBS系のものである。

（作用）上述したように、本発明の組成物はポリブチレンテレフ
タレート（PBT）、芳香族ポリエステルおよびコアーシ
ェル型耐衝撃性向上剤を含有する。

本発明で使用するPBTは、テレフタル酸もしくはテレフ
タル酸のジアルキルエステル（例、ジメチルテレフタレ
ート）を、炭素数４のジオール（例、テトラメチレング
リコール）と反応させるといった任意の適当な方法で製
造したものでよい。本発明で使用するPBTは、固有粘度
（intrinsicviscosity）が、ｏ−クロロフェノール中25
℃で測定して約0.5〜2.0dl/gのものであり、固有粘度約
0.5〜1.3のものが好ましい。PBTの製法、ならびに所望
の固有粘度のPBTを得る方法は、当業者には周知であ
る。かかる慣用のPBTの製造方法は、たとえば米国特許
第2,465,319号に詳述されている。

PBTのほかに、本発明の組成物は、ポリエチレンテレフ
タレート（PET）およびプロプロピレンテレフタレート
（PPT）のような他のポリ（C₂〜C₄アルキレンテレフタ
レート）を含有していてもよい。これらも、PBTと同様
に、任意の適当な慣用方法により製造できる。

本発明で使用するのに適した好ましい線状芳香族ポリエ
ステル（ポリアリーレート）としては、下記の式で示さ
れるものがある。

式中、ｘおよびｙは整数であり、x:yの比は、ｘ約10〜9
0:y約10〜90の範囲内であり、このポリアリレートの溶
融流速（MFR）は、ASTM D−1238により、条件０で測定
して約0.1〜2.0である。溶融流速約0.5〜1.5およびｘ約
10〜40:y約30〜90の比率のものが特に好ましい。この好
ましい構造のポリアリーレートはまた約２重量％までの
連鎖停止（末端封鎖）モノマーを含有することもでき
る。

本発明に使用するのに適したポリアリーレートは、セラ
ニーズ社のデュレル（Durel）400およびユニオン・カー
バイド社のアーデル（Ardel）ｄ−100を始めとする多く
の市販品を利用することができる。本発明の組成物およ
びその製造方法に使用するのに適した線状芳香族ポリエ
ステル（ポリアリーレート）は周知であり、米国特許第
4,304,709号に詳述されているので、参照されたい。本
発明の組成物に使用するのに好適な線状芳香族ポリエス
テル（ポリアリーレート）は、ビスフェノールＡと、ジ
カルボン酸モノマー成分としてテレフタル酸、イソフタ
ル酸もしくはこれらの混合物とを使用するものである。

上述した種類のポリアリーレートは、本発明の組成中に
おいて、ポリ（C₂〜C₄アルキレンテレフタレート）、ポ
リアリーレートおよびコアーシェル型耐衝撃性向上剤の
合計量に基づいて、約８〜50重量％、より好ましくは約
８〜20重量％の量で存在させる。

本発明の組成物に使用するのに好適な耐衝撃性向上剤
は、コアーシェルポリマーとして一般に公知の多相型の
ものであり、これはブタジエンを含むモノマー類から重
合したコアーシェルポリマー（ブタジエン系）あるいは
米国特許第4,096,202号に記載の種類のコアーシェルポ
リマー（アクリレート系）のいずれでもよい。後者のア
クリレート系ポリマーは、約25〜95重量％の第１のエラ
ストマー相および約75〜５重量％の最終の剛性熱可塑性
相を含む。１もしくは２以上の中間相を任意に介在させ
ることができ、その方が好ましい。たとえば、約75〜10
0重量％のスチレンから重合した相を中間段として介在
させることができる。第１段階は、C₁〜C₆アルキルアク
リレート約75〜99.8重量％から重合したものであり、ガ
ラス転移温度が約10℃以下のアクリルゴムコアを生ず
る。このポリマーは、0.1〜５重量％の架橋剤モノマー
で架橋されており、また0.1〜５重量％のグラフト結合
剤モノマーをさらに含有している。好ましいアルキルア
クリレートはブチルアクリレートである。架橋剤モノマ
ーは、２以上の付加重合性反応性基を有し、その全てが
実質的に同じ反応速度で重合するポリエチレン性不飽和
モノマーである。好適な架橋剤モノマーとしては、ブチ
レンジアクリレートおよびジメタクリレート、トリメチ
ロールプロパントリメタクリレートなどのポリオールの
ポリアクリル酸およびメタクリル酸エステル類；ジおよ
びトリビニルベンゼン、ビニルアクリレートおよびメタ
クリレート、などが挙げられる。好ましい架橋剤モノマ
ーはブチレンジアクリレートである。グラフト結合剤モ
ノマーは、２以上の付加重合性反応性基を有し、その少
なくとも１つが該反応性基の他の少なくとも１つと実質
的に異なる重合速度で重合するポリエチレン性不飽和モ
ノマーである。グラフト結合剤モノマーの機能は、エラ
ストマー相内、特に重合の後の方の段階、従ってエラス
トマー粒子の表面もしくはその近傍においてある程度の
残留不飽和結合を供給することである。好ましい最終段
階モノマー系は、少なくとも約50重量％のC₁〜C₄アルキ
ルメタクリレートである。

本発明の組成物に使用するのに好適なアクリレート系コ
アーシェルポリマーは、ローム・アンド・ハース社から
パラロイド（Paraloid）KM−330の商品名で市販されて
いる。

本発明の組成物に使用するのに適したブタジエン系コア
ーシェルポリマーは周知であり、たとえば米国特許第4,
180,494号に記載されている。かかるブタジエン系コア
ーシェルポリマーは、好ましくはブタジエン単位がポリ
マー全体の少なくとも50モル％を占めるブタジエン系ポ
リマーのコアと、アクリルもしくはメタクリル酸の誘導
体のような少なくとも１種のビニルモノマーとの間に形
成したグラフトコポリマーからなる。好ましい態様にあ
っては、２以上のビニルモノマーをブタジエンゴムにグ
ラフト共重合させる。たとえば、好ましいコポリマー
は、ブタジエン系ゴム状コア、スチレンから重合した第
２段ポリマー相、ならびにメチルメタクリレートおよび
1,3−ブチレングリコールジメタクリレートから重合し
た最終段ポリマー相、すなわちシェルを有する３相ポリ
マーである。

本発明の組成物に使用するのに適したブタジエン系コア
ーシェル型耐衝撃性向上剤の市販品の例は、ローム・ア
ンド・ハース社から市販のパラロイドKM−653、および
エム・アンド・ティー・ケミカルズ（Ｍ＆T Chemical
s）社から市販のメタブレン（Metablen）Ｃ−223であ
る。

耐衝撃性向上剤は、本発明の組成物において、ポリ（C₂
〜C₄アルキレンテレフタレート）、ポリアリーレート、
およびコアーシェル型耐衝撃性向上剤の合計量に基づい
て約10〜40重量％、より好ましくは約10〜25重量％の範
囲内の量で使用される。

所望により、本発明の組成物は、PBT成形材料の製造に
慣用されている熱安定性を有する強化用繊維もしくは充
填材を含有していてもよい。シランなどのカップリング
剤で処理されたガラス繊維が好ましい強化用繊維であ
る。かかる強化用繊維は一般に成形用組成物の総重量の
約３〜50重量％の範囲内の量で使用され、任意の適当な
方法で成形用組成物に配合することができる。配合は、
たとえば、予め形成した組成物に対して別個の押出ブレ
ンド工程で配合する方法や、本発明の組成物から製品を
射出成形する際に組成物中に配合する方法でよい。好適
な強化用充填材の例としては、マイカ、ウォラストナイ
ト、クレー、およびタルクがある。繊維と充填材の併用
も可能である。ガラス繊維とマイカ充填材との併用は特
に有用である。炭酸カルシウムも充填材として好適であ
る。

本発明の成形用組成物は、ポリ（C₂〜C₄アルキレンテレ
フタレート）、ポリアリレートおよびコアーシェル型耐
衝撃性向上剤の合計量に基づいて約40重量％以下の量の
適当な難燃剤を含有していてもよく、さらに最終製品の
所望の特性に著しい悪影響を及ぼさないその他の添加剤
も比較的少量なら含有しうる。かかる追加の配合材料の
例としては、使用組成および目的とする製品の種類にも
よるが、核形成剤、安定剤、着色剤、離型剤、発泡剤な
どがある。かかる追加の添加剤を配合する場合、これら
は一般に組成物全体の約20重量％以下の量とする。

特に好適な態様において、本発明の組成物は、下記の
（ｉ）もしくは（ii）のいずれかの難燃剤を、ポリ（C₂
〜C₄アルキレンテレフタレート）、ポイアリーレートお
よび耐衝撃性向上剤の合計量に基づいて約40重量％以
下、好ましくは約10〜35重量％の範囲内の量で含有す
る。

（ｉ）一般式：（式中、R¹およびR²は水素、低級アルキル、もしくはフ
ェニル基であり、X¹およびX²はブロモであり、ｍおよび
ｒは１〜４である）で示される反復単位を２〜10単位含
有し、約200℃以上に加熱された場合に末端が一般式：（式中、X³およびX⁴はブロモであり、ｐおよびｑは１〜
５である）で示されるハロゲン化芳香族置換基となり、
軟化点が約300℃未満であるハロゲン化２価フェノール
カーボネートの低分子量ポリマー；（ii）前記ポリマー（ｉ）と、酸化アンチモン、オキシ
塩化アンチモン、リン酸アンチモン、カプロン酸アンチ
モンなどの無機もしくは有機アンチモン含有化合物との
混合物。

上記種類の特に好ましい難燃剤は、米国特許第3,855,27
7号に詳述されているので、参照されたい。

特に好ましい難燃剤は、下記の式で示される低分子量ポ
リマーである。

この種の難燃剤を使用すると、本発明の組成物の伸び特
性の実質的かつ予想外の改善が得られる。

以下に実施例が挙げて本発明の各種具体例を例示する
が、これにより本発明の範囲が制限されるものではな
い。

以下の実施例において使用した材料を次に説明する。

下記実施例に記載の成形用組成物は、次のようにして調
製した。まず、全成分を必要に応じて乾燥し、次いでハ
ーティッヒ（Hartig）１軸押出機もしくはワーナー・ア
ンド・フレイデラー（Werner and Pfleiderer）２軸押
出機で成分混合物を押出した。得られた押出混合物を完
全に乾燥した後、４オンスのバン・ドーン（Van Dorn）
成形装置でASTM試験片を成形した。混合において、１軸
（SS）押出の場合には約250℃の押出温度を維持し、２
軸（TS）押出機を使用した場合には約290℃の押出温度
を維持した。成形条件は、溶融ポリマー温度510〜530゜
Ｆ（266〜277℃）、金型温度約100〜120゜Ｆ（38〜49
℃）であった。

実施例１〜12 本実施例は、各種成形用組成物の衝撃強度、引張強度、
極限伸び、曲げ弾性率および曲げ強度を示す。各組成物
の成分組成（重量％）を衝撃試験その他の試験の結果と
ともに次の第１表に示す。衝撃試験は、ASTM D−256に
よるノッチ付アイゾッド試験であり、室温で実施した。
引張試験はASTM D−638に従って、曲げ試験はASTM D−7
90に従って行った。

第１表に示した結果から、本発明に係る成形用組成物
（実施例６〜12）は、良好な衝撃特性と同時に優れた伸
びおよび良好な曲げ弾性率および引張強度を示す試験片
を生じたことがわかる。

実施例13〜19 本実施例は、本発明の組成物に使用するのに適した種類
の難燃剤を含有する多数の成形用組成物の試験結果を示
す。実施例13〜19の組成物について行ったノッチ付アイ
ゾット、曲げ弾性率、曲げ強度、引張強度および極限伸
びの試験結果を次の第２表にまとめて示す。

実施例13〜19の組成物はさらに、厚み1/16インチでのUL
94の燃焼試験により燃焼性についても試験した。この試
験で、実施例19を除いたすべての試験片でＶ−０の評価
が得られた。

第２表に示した試験結果から、本発明に従った組成を有
する実施例16〜19の組成物がこの場合も優れた衝撃強度
と同時に良好な曲げ弾性率および引張強度を示すことが
わかる。実施例16〜19はまた、好ましい難燃剤を使用し
た本発明の組成物について極限伸びの著しい改善が得ら
れることも示している。

以上に本発明をその好適態様に関連して具体的に説明し
たが、当業者であれば本発明の範囲内で各種の変更をな
すことができることは理解されよう。

フロントページの続き (72)発明者ポール・デ・スティオアメリカ合衆国ニュージャージー州、バウンド・ブルック、ウエスト・ユニオン・アベニュー 124番地 (56)参考文献特公昭59−5619（ＪＰ，Ｂ２) 特公昭56−25953（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】本質的に下記成分（ａ）、（ｂ）および
（ｃ）からなるポリエステル成形用組成物。（ａ）成分（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の合計量に基づ
いて50〜82重量％の、固有粘度が0.5〜2.0dl/gのポリブ
チレンテレフタレート；（ｂ）成分（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の合計量に基づ
いて８〜40重量％の量の、本質的にビスフェノールおよ
びジカルボン酸モノマー成分からなる線状芳香族ポリエ
ステル；（ｃ）成分（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の合計量に基づ
いて10〜40重量％の量の、下記耐衝撃性向上剤、 C₁〜C₆アルキルアクリレート75〜99.8重量％、全てが実
質的に同じ反応速度で重合する２以上の付加重合性反応
性基を有するポリエチレン性不飽和モノマーからなる架
橋剤モノマー0.1〜５重量％、および２以上の付加重合
性反応性基を有し、この反応性基の少なくとも１つが他
の少なくとも１つの反応性基と実質的に異なる重合速度
で重合するポリエチレン性不飽和モノマーからなるグラ
フト結合剤モノマー0.1〜５重量％からなるモノマー系
の重合により得られた第１のエラストマー相25〜95重量
％と、該エラストマー相の存在下での重合により得られ
た最後の剛性熱可塑性相75〜５重量％、とからなるコア
ーシェル型ポリマー。
【請求項２】下記（ｉ）もしくは（ii）のいずれかの難
燃剤を成分（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の合計量に基づ
いて40重量％以下の量でさらに含有する、特許請求の範
囲第１項記載の成形用組成物。（ｉ）一般式：（式中、R¹およびR²は水素、低級アルキル、もしくはフ
ェニル基であり、X¹およびX²はブロモであり、ｍおよび
ｒは１〜４である）で示される反復単位を２〜10単位含
有し、200℃以上に加熱された場合に末端が一般式：（式中、X³およびX⁴はブロモであり、ｐおよびｑは１〜
５である）で示されるハロゲン化芳香族置換基となり、
軟化点が300℃未満であるハロゲン化２価フェノールカ
ーボネートの低分子量ポリマー；（ii）前記ポリマー（ｉ）と無機もしくは有機アンチモ
ン含有化合物との混合物。
【請求項３】前記難燃剤を、成分（ａ）、（ｂ）および
（ｃ）の合計量に基づいて10〜35重量％の量で存在させ
た、特許請求の範囲第２項記載の成形用組成物。
【請求項４】前記難燃剤が、下記一般式で示されるもの
である、特許請求の範囲第３項記載の成形用組成物。
【請求項５】前記線状芳香族ポリエステルが下記の式：（式中、ｘおよびｙは整数であり、x:yの比はx10〜90:y
10〜90である）で示されるものであり、その溶融流速が
ASTM D−1238に従って条件０で測定して0.1〜2.0の範囲
内である、特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれかに
記載の成形用組成物。
【請求項６】前記耐衝撃性向上剤が、C₁〜C₆アルキルア
クリレート75〜99.8重量％、全てが実質的に同じ反応速
度で重合する２以上の付加重合性反応性基を有するポリ
エチレン性不飽和モノマーからなる架橋剤モノマー0.1
〜５重量％、および２以上の付加重合性反応性基を有
し、この反応性基の少なくとも１つが他の少なくとも１
つの反応性基と実質的に異なる重合速度で重合するポリ
エチレン性不飽和モノマーからなるグラフト結合剤モノ
マー0.1〜５重量％からなるモノマー系の重合により得
られた第１のエラストマー相25〜95重量％と、該エラス
トマー相の存在下での重合により得られた最終の剛性熱
可塑性相75〜５重量％、とからなるコアーシェル型ポリ
マーである、特許請求の範囲第１〜第５項のいずれかに
記載の成形用組成物。
【請求項７】前記耐衝撃性向上剤が、C₁〜C₆アルキルア
クリレートの重合により得た第１のエラストマー相のコ
ア、スチレンの重合により得た第２段の相、および少な
くとも50重量％がC₁〜C₄アルキルメタクリレートである
モノマーの重合により得た第３段の剛性相を有する３相
型ポリマーである、特許請求の範囲第６項記載の成形用
組成物。
【請求項８】３〜50重量％の量の熱的に安定な強化用繊
維もしくは充填材あるいはこれらの混合物をさらに含有
する、特許請求の範囲第１項〜第７項のいずれかに記載
の成形用組成物。
【請求項９】前記熱的に安定な強化用繊維がガラス繊維
である、特許請求の範囲第８項記載の成形用組成物。
【請求項１０】前記強化用繊維もしくは充填材がガラス
繊維とマイカ充填材との混合物である、特許請求の範囲
第８項記載の成形用組成物。
【請求項１１】前記強化用繊維もしくは充填材がタルク
である、特許請求の範囲第８項記載の成形用組成物。