JPH0715044B2 - ポリエステル樹脂組成物 - Google Patents

ポリエステル樹脂組成物

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JPH0715044B2
JPH0715044B2 JP62153085A JP15308587A JPH0715044B2 JP H0715044 B2 JPH0715044 B2 JP H0715044B2 JP 62153085 A JP62153085 A JP 62153085A JP 15308587 A JP15308587 A JP 15308587A JP H0715044 B2 JPH0715044 B2 JP H0715044B2
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JP
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polyester resin
resin composition
temperature
thermotropic liquid
copolyester
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哲夫 松本
文平 井村
高之 今村
博俊 牧田
啓三 辻本
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Nippon Ester Co Ltd
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Nippon Ester Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は,サーモトロピック液晶性ポリエステルと非晶
質のポリエチレンテレフタレート系コポリエステルとか
らなる耐熱性,難燃性及び成形性に優れたポリエステル
樹脂組成物に関するものである。
(従来の技術) 従来,耐熱性高分子として全芳香族ポリエステル(ポリ
アリレート)が良く知られている。一般に全芳香族ポリ
エステルは,物性に優れているにもかかわらず,非常に
融点が高く,また,同時に溶融粘度が高いため,高温高
圧で加工しなければならないという極めて不都合なもの
であり,その上高温に長時間暴露することは,ポリエス
テルの分解の面から見ても得策ではなく,経済的にも不
利である。
近年,加工性に優れたサーモトロピック液晶性ポリエス
テルが注目されており,盛んに研究されている。
しかしながら,従来提案されているサーモトロピック液
晶性ポリエステルは,溶融加工性や耐熱性が良い反面,
成形品にソリが発生したり,成形品の表面にフィブリル
化現象が生起したりするという致命的な欠点があった。
一方,ポリエチレンテレフタレートは,成形性の良いエ
ンジニアリングプラスチックスとして広く使用されてい
るが,要求される性能が年々高度化しており,耐熱変形
性や難燃性が十分でないという問題が生じてきた。
そこで,サーモトロピック液晶性ポリエステルとポリエ
チレンテレフタレートとをブレンドした組成物が提案さ
れている(特開昭57−25354号)。しかし,この組成物
は,成形性や成形品の機械的性質の初期物性において
は,ある程度改良されるものの,特に加熱時に保持され
る機械的性質(二次物性)が十分でないという問題があ
った。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は,従来のサーモトロピック液晶性ポリエステル
組成物の欠点を解消し,成形性に優れ,耐熱性が良く,
しかも二次物性にも優れたポリエステル樹脂組成物を提
供しようとするものである。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは,上記の目的を達成するべく鋭意研究の結
果,サーモトロピック液晶性ポリエステルと非晶質のポ
リエチレンテレフタレート系コポリエステルとの組成物
とすることが有効であることを知見し,本発明に到達し
た。
すなわち,本発明は,下記構造式〜で表される単位
から主としてなり,ととが実質的に等モル,と
とのモル比が5/95〜95/5であり,極限粘度が0.5以上の
サーモトロピック液晶性ランダムコポリエステルと第3
成分を共重合した実質的に非晶質のポリエチレンテレフ
タレート系コポリエステル(以下,変性PETという。)
とからなるサーモトロピック液晶性を有するポリエステ
ル樹脂組成物を要旨とするものである。
−OC−Ar2−CO− −O−Ar3−CO− 〔Ar1は3価の芳香族基,Ar2及びAr3は2価の芳香族基
を示す。ただし,芳香環は置換基を有していてもよ
い。〕 構造式の単位は,含リン芳香族ジオールの残基であ
り,具体的には,次の式(a)または(b)で表される
含リン芳香族ジオールの残基が挙げられる。
構造式の単位は,芳香族ジカルボン酸の残基であり,
芳香族ジカルボン酸の具体例としては,テレフタル酸及
びイソフタル酸が好適であり,テレフタル酸とイソフタ
ル酸とをモル比で100:0〜0:100,好ましくは100:0〜50:5
0,最適には100:0〜80:20の割合で用いるのが適当であ
る。
また,構造式の単位は,芳香族ヒドロキシカルボン酸
の残基であり,具体的には,4−ヒドロキシ安息香酸及び
2−ヒドロキシ−6−ナフトエ酸の残基等が挙げられる
が,最も好ましいものは4−ヒドロキシ安息香酸の残基
である。
また,溶融成形性の良好なLCPを形成する範囲で,上記
以外の成分を共重合してもよく,そのような共重合成分
としては,ビスフェノールA,1,4−ナフトハイドロキノ
ン,2,6−ナフトハイドロキノン,4,4′−ジヒドロキシジ
フェニル,2,2−ビス(4′−カルボキシフェニル)メタ
ン,ビス(4−カルボキシフェニル)エーテル,トリメ
リット酸,エチレングリコール,1,4−ブタンジオール,2
−ブテン−1,4−ジオール,1,4−ジクロヘキサンジオー
ル,1,4−シクロヘキサンジメタノール,ペンタエリスリ
トール等が挙られる。
本発明におけるLCPは,極限粘度〔η〕が0.5以上のもの
であることが必要であり,好ましくは1.0〜10.0,最適に
は1.0〜6.0である。〔η〕がこの範囲より小さいと耐熱
性を始めとする各種の物理的,機械的特性値が劣り,一
方,〔η〕がこの範囲より大きいと溶融粘度が高くなり
過ぎて流動性等が損なわれたり,融点が高くなり過ぎて
成形温度を著しく高くしなければならなくなったりして
好ましくない。
また,本発明におけるLCPの熱的特性値としては流動開
始温度350℃以下,熱変形温度155℃以上,好ましくは流
動開始温度330℃以下,熱変形温度180℃以上,最適には
流動開始温度260〜300℃,熱変形温度180〜230℃である
のが,耐熱性と各種の物理的,機械的特性値とを両立さ
せる点で適当である。
次に,LCPに配合する変性PETにおいて,共重合する第三
成分としては,イソフタル酸,ビスフェノールA,1,4−
ナフトハイドロキノン,2,6−ナフトハイドロキノン,4,
4′−ジヒドロキシジフェニル,2,2−ビス(4′−カル
ボキシフェニル)プロパン,ビス(4−カルボキシフェ
ニル)メタン,ビス(4−カルボキシフェニル)エーテ
ル,トリメリット酸,ジエチレングリコール,トリエチ
レングリコール,ポリエチレングリコール,1,4−ブタン
ジオール,2−ブテン−1,4−ジオール,1,4−シクロヘキ
サンジオール,1,4−シクロヘキサンジメタノール,−ペ
ンタエリスリトール等が挙られる。
最も好ましい変性PETは,イソフタル酸成分を40モル%
程度共重合したものである。
本発明の組成物におけるLCPと変性PETとの割合は,前者
が組成物の90〜30重量%,好ましくは80〜50重量%,最
適には70〜60重量%となるようにするのがよい。LCPの
量が多過ぎると変性PETを配合することによる効果が不
十分となり,一方,この量が少な過ぎると組成物がサー
モトロピック液晶性を示さなくなって,機械的性質や耐
熱性が低下したりして好ましくない。
本発明の組成物を得るには,溶液ブレンド法又は2本ロ
ール,バンバリーミキサー,溶融押出機その他の混合機
による混合法によって両成分を均一に混合すればよい。
(作用) 本発明の組成物が,成形性に優れ,耐熱性が良く,しか
も二次物性にも優れている理由は明確ではないが,LCPと
非晶質の変性PETとが混合されているため,結晶質のポ
リエチレンテレフタレートを混合する場合のように,結
晶化による物性の低下が少ないためと推察される。
第1図は,LCPに,イソフタル酸成分を40モル%共重合し
た変性PETを混合した場合(後記実施例1)及びポリエ
チレンテレフタレートを混合した場合(後記比較例3)
について,組成物の動的粘弾性挙動を示す。
これから明らかなように,変性PETを混合した場合,ポ
リエチレンテレフタレートを混合した場合に比べて,高
温になっても弾性率の低下が少ないことが分かる。
(実施例) 次に,実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。
特性値の測定法は,次のとおりである。
極限粘度〔η〕 フェノールと四塩化エタンとの等重量混合溶媒を用い,2
0℃で測定した溶液粘度から求めた。
熱変形温度HDT ASTM D648規格により,大荷重で測定した。
流動開始温度Tf フローテスター(島津製作所製CFT−500型)を用い,荷
重100kg/cm2,ノズル径0.5mmの条件で,200℃から10℃/
分の割合で昇温して行き,ポリマーが流出し始める温度
として求めた。
曲げ強度及び曲げ弾性率 ASTM D790規格により,厚さ1/8インチの試験片について
測定した。
アイゾット衝撃強度IZ ASTM D256規格により,厚さ1/8インチ,ノッチ付で測定
した。
難燃性 厚さ1/16インチの試料について,UL-94規格による難燃性
の級(HB,V-2,V-1,V-0)を求めて判定した。
成形性 日本製鋼所製J−100−S型成形機を用いて,直径5イ
ンチ,厚さ1/16インチの円板状試験片を成形し,その際
の条件により,次の基準で評価した。
◎:射出時間が15秒未満で,かつ成形温度が330℃未満
で成形でき,成形品にソリがなく,成形品表面にフィブ
リル化が生じないもの。
○:射出時間15秒以上,あるいは成形温度330℃以上で
ないと成形できないが,成形品にソリがなく,成形品表
面にフィブリル化が生じないもの。
△:射出時間が15秒未満で,かつ成形温度が330℃未満
で成形できるが,成形品にソリが生じたり,成形品表面
にフィブリル化が生じるもの。
×:射出時間15秒以上又は成形温度330℃以上でないと
成形できず,成形品にソリが発生したり,成形品表面に
フィブリル化が生じるもの。
なお,サーモトロピック液晶性は,ホットステージ付Le
itz偏光顕微鏡で確認した。
実施例1〜4 反応装置に前記式(a)の含リン芳香族ジオールのジア
セテート体(PHQ-A),テレフタル酸(TPA),イソフタ
ル酸(IPA),4−ヒドロキシ安息香酸のアセテート体(4
HBA-A)及び無水酢酸をモル比で43:37:6:57:15の割合で
仕込み,触媒としてジメチルスズマレエートをポリエス
テルの繰り返し単位1モルに対し4×10-4モル加え,窒
素雰囲気下,常圧,150℃で2時間混合しながら反応させ
た。この反応物を常圧下,200℃で2時間,さらに,280℃
で2時間反応させた後,順次昇温,減圧して反応を行
い,最終的に320℃,1トルの減圧下で,2時間溶融重合し
た。
得られたコポリエステルは,〔η〕2.01,Tf276℃,HDT18
9℃で,色調の良いLCPであった。
一方,モル比60/40のテレフタル酸ジメチル(DMT)/イ
ソフタル酸ジメチル(DMI)とエチレングリコールとの
エステル交換反応物を反応装置に仕込み,触媒として三
酸化アンチモンを酸成分1モルに対して2×10-4モル加
え,1トルの減圧下,280℃で2時間20分重縮合反応を行
い,〔η〕0.65の変性PETを得た。
上記LCPと変性PETとを第1表に示す混合比で十分混合し
た後,先端に直径4mmのダイを装着した2軸スクリュー
式押出機(池貝鉄工社製PCM45型)に供給し,スクリュ
ー回転数30rpmで,組成に応じた加工温度で,ストラン
ド状に押し出し,冷却後,長さ3mmに切断して,粒状物
を得た。
この粒状物は,サーモトロピック液晶性を示した。
この粒状物を用いて,1/8×1/2×5(インチ)の試料片
を成形し,物性を測定した結果を第1表に示す。
実施例5〜6及び比較例1〜3 実施例1において,変性PETを製造する際のDMTとDMIと
のモル比を変更し,LCPとの混合比を変更し,実施例1と
ほぼ同様にして試験した。
結果を第1表に示す。
実施例7〜8 実施例1における変性PETの代わりに,TPAとモル比60/40
のエチレングリコール/ビスフエノールAとのエステル
交換反応物(実施例7)又はTPAとモル比60/40のエチレ
ングリコール/1,4−ブタンジオールとのエステル交換反
応物(実施例8)からの変性PETを用い,実施例1と同
様な試験を行った。
結果を第1表に示す。
実施例9 実施例1におけるPHQ-Aの代わりに前記式(b)の含リ
ン芳香族ジオールのジアセテート体を用い,実施例1と
同様な試験を行った。
結果を第1表に示す。
実施例10〜13 実施例1において,LCPを製造する際の原料の仕込みモル
比を第2表のように変更するとともに,変性PETとの混
合比を第2表に示すように変更し,実施例1と同様な試
験を行った。
結果を第2表に示す。
比較例4〜6 LCPの代わりに,第2表に示す仕込みモル比の原料から
のサーモトロピック液晶性を示さない全芳香族ポリエス
テルを用い,実施例1と同様な試験を行った。
比較例4〜5では,全芳香族ポリエステルの融点が高
く,また,比較例6では,全芳香族ポリエステルと変性
PETとの溶融粘度差が大きくなりすぎ,2軸スクリュー式
押出機で実質上混合することが極めて困難であった。
上記実施例1及び比較例3の組成物の複素弾性率と温度
との関係を第1図に示す。
なお,複素弾性率は,バイブロン(オリエンティック社
製DDV-III型)を用いて,110Hz,昇温速度3℃/分で測定
した。
(発明の効果) 本発明のポリエステル樹脂組成物は,成形性に優れ,耐
熱性が良く,しかも二次物性にも優れたものであり,成
形品のソリや成形品表面のフィブリル化現象が実用的に
十分なレベルまで抑制され,本発明によれば,エンジニ
アリングプラスチックスとして有用なポリエステル樹脂
組成物が提供される。
【図面の簡単な説明】
第1図は,実施例1及び比較例3の組成物の複素弾性率
と温度との関係を示す図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記構造式〜で表される単位から主と
    してなり,ととが実質的に等モル,ととのモル
    比が5/95〜95/5であり,極限粘度が0.5以上のサーモト
    ロピック液晶性ランダムコポリエステルと第3成分を共
    重合した実質的に非晶質のポリエチレンテレフタレート
    系コポリエステルとからなるサーモトロピック液晶性を
    有するポリエステル樹脂組成物。 −OC−Ar2−CO− −O−Ar3−CO− 〔Ar1は3価の芳香族基,Ar2及びAr3は2価の芳香族基
    を示す。ただし,芳香環は置換基を有していてもよ
    い。〕
  2. 【請求項2】サーモトロピック液晶性ランダムコポリエ
    ステルとポリエチレンテレフタレート系コポリエステル
    との割合が重量比で80/20〜50/50である特許請求の範囲
    第1項記載のポリエステル樹脂組成物。
JP62153085A 1987-06-19 1987-06-19 ポリエステル樹脂組成物 Expired - Lifetime JPH0715044B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006054236A2 (en) 2004-11-19 2006-05-26 Koninklijke Philips Electronics N.V. Composite led modules

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6195061A (ja) * 1984-10-13 1986-05-13 Mitsubishi Chem Ind Ltd 樹脂組成物
JPS61192762A (ja) * 1985-02-21 1986-08-27 Mitsubishi Chem Ind Ltd 中空成形体

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