JPH0747685B2 - エポキシ化合物を用いた無機充填剤含有ポリエステルの安定化 - Google Patents
エポキシ化合物を用いた無機充填剤含有ポリエステルの安定化Info
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Description
提出された「エポキシ化合物と触媒との併用によるポリ
エステルの安定化」と称する米国特許第07/732,
188号と関連を有している。本願は又、1990年1
0月15日提出の米国特願第07/597,849号、
1990年10月15日提出の米国特願第07/59
7,712号、1990年10月15日提出の米国特願
第07/595,710号、1990年10月15日提
出の米国特願第07/597,703号、1989年1
0月20日提出の米国特願第07/424,888号、
及び、1989年10月20日提出の米国特願第07/
424,543号とも関連を有している。
である。一層詳しく述べれば、本発明は改善された加水
分解安定性および溶融粘度安定性を有するポリエステル
組成物に関する。なお一層詳しく述べれば、本発明はエ
ポキシ化合物を用いて安定化された無機充填剤含有線状
ポリエステル樹脂に関する。
およびポリブチレンテレフタレート(PBT)のごとき
線状ポリエステルは、射出成形のごとき成形方法によっ
て製品を製造するために広く使用されている。化学安定
性、耐溶剤性および低いガス透過性をはじめとする多く
の望ましい性質を有するため、線状ポリエステルは吹込
み成形、形材押出しおよび熱成形のごとき成形作業用の
魅力的な材料となっている。
られる問題点の1つは、ポリエステルの溶融粘度が比較
的低いことである。その結果、成形直後から冷却前まで
の期間において成形品の形状が十分に保持されないので
ある。もう1つの問題点は、ポリエステルの加水分解安
定性が劣っていることである。
び溶融強度を増大させると共に、加水分解安定性を向上
させる為の様々な方法が開発された。コダマ(Kodama)等
の米国特許第4141882号明細書中には、少なくと
も80モル%のエチレンテレフタレート単位を含有する
ポリエステルを、(1) イソシアヌル酸構造のエポキシ化
合物(A) およびエポキシ化合物(A) と反応し得る少なく
とも1種の有機化合物(B) 、または、(2) エポキシ化合
物(A) と有機化合物(B) との溶融反応から得られた生成
物、と混合することにより、高い溶融粘度を有するポリ
エステル組成物を得るための方法が記載されている。
98231号明細書中には、トリグリシジルイソシアヌ
レート(TGIC)またはビスオキサゾリンを用いて安
定化されたポリテトラメチレンテレフタレートから製造
された成形品が記載されている。ヨシハラ(Yoshihara)
の米国特許第4795771号明細書中には、低温で結
晶化を示しかつ高い熱変形温度および良好な寸法安定性
を有するポリエステルが記載されている。そこに記載さ
れたポリエステル組成物は、80%のポリエチレンテレ
フタレートを含有するポリエステル、ポリアリキレング
リコールのカルボン酸エステル、ポリオキシアルキレン
を含有するエポキシ化合物、およびタルクのごとき無機
充填剤から成っている。
33679号明細書中には、ポリエステル樹脂、2個以
上のエポキシ官能基を有するポリエポキシ化合物、およ
び補強剤から成る強化ポリエステルが記載されている。
ボーマン(Borman)等の米国特許第4020122号明細
書中には、高分子量の線状ポリエステルの溶融弾性また
は溶融粘度を上昇させるための方法が記載されている。
かかる方法は、1分子当り少なくとも2個のエポキシ基
を有する有機ポリエポキシドをポリエステルに添加する
ことから成っている。
04号明細書中には、カルボキシル基含量の低いポリエ
ステル繊維が開示されている。かかる繊維は、ポリエス
テルおよび触媒物質(たとえばアルカリ金属塩)を溶融
押出成形し、次いで単官能性エポキシドを添加してそれ
と反応させることによって製造される。ブラウン(Brow
n) 等の米国特許第4904746号明細書中には、有
利な溶融粘度特性を有する枝分れポリエステルの製造方
法が記載されている。かかる改良方法に従えば、(A) ト
リグリシジルイソシアヌレートと(B) エステル基および
遊離カルボキシル基を有する線状重合体とを反応させる
ことによって反応性濃縮物が生成される。次いで、この
反応性濃縮物が(C) 遊離カルボキシル基を有する線状ポ
リエステルと溶融混合される。
4933429号明細書中には、高い溶融粘度を有する
枝分れポリエステルの製造方法が記載されている。そこ
に開示された枝分れポリエステルは、(A) 実質的な割合
の遊離カルボキシル基を有するポリエステル、(B) 好ま
しくは少なくとも3個のエポキシ官能基を有するポリエ
ポキシ化合物、並びに、(C) 脂肪族カルボン酸と第一級
アルキルアミンとの塩から選ばれた触媒、を反応させる
ことによって製造される。
6378号明細書中にもまた、改善された溶融安定性を
有するポリエステルが記載されている。それによれば、
100重量部のポリエステル、0.1〜40重量部のエ
ポキシ化合物、並びに0.001〜10重量部の有機ス
ルホン酸塩および有機硫酸塩から成る組成物が製造され
る。
104号明細書中には、少なくとも2個のエポキシ官能
基を有する内部多官能性エポキシドから成る安定剤を高
分子量のポリエステル樹脂に添加することによって該ポ
リエステル樹脂を安定化する方法が記載されている。有
用なものとして開示されているエポキシ基含有安定剤
は、エポキシ化された多重不飽和トリグリセリドであ
る。
明の場合と同じ譲受人に譲渡された米国特許出願第07
/526579号明細書中には、向上した溶融粘度を有
する枝分れポリエステルが開示されている。この特許出
願明細書中には、TGIC分岐剤を用いて枝分れさせた
ポリエステル樹脂に補強性無機充填剤を添加することが
記載されている。
はセラミック類似の感触を有する高密度の熱可塑性樹脂
を提供するものではなく、また非補強充填剤の使用を開
示するものでもない。このたび意外にも、線状ポリエス
テル、1種以上のエポキシ化合物、および無機充填剤か
ら成る組成物が、優れた加水分解安定性およびセラミッ
ク類似の感触の両者を有することが見出された。
エステル樹脂、(b) モノまたはポリエポキシ化合物およ
び(c) 無機充填剤から成る熱可塑性樹脂組成物が提供さ
れる。好ましくは、本発明の組成物は(d) 触媒化合物お
よび(または)ヒンダードフェノール酸化防止剤を追加
含有する。
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−シクロヘキサンジメタノールテレフ
タレート)およびそれらの混合物から成る群より選ば
れ、そして組成物の全重量を基準として約15〜約80
重量%の範囲内の量で使用されることが好ましい。好適
なエポキシ化合物(b) は3,4−エポキシシクロヘキシ
ルメチル−3,4−エポキシシクロヘキシルカルボキシ
レートまたはただ1個のエポキシ基を含有する化合物で
ある。好適な無機充填剤(c) は硫酸バリウムである。好
適な触媒化合物(d) は脂肪族カルボン酸の塩である。
ル組成物から製造された製品も提供される。
ある。本発明において使用するためのポリエステルは、
一般に、2〜約10個の炭素原子を有する脂肪族ジオー
ル、脂環式ジオールまたはそれらの混合物と少なくとも
1種の芳香族ジカルボン酸とから誘導されるものであ
る。好適なポリエステルは脂肪族ジオールと芳香族ジカ
ルボン酸から誘導されるものであって、一般式
て表わされる反復単位を有している。最も好適なポリエ
ステルは、ポリエチレンテレフタレート、ポリ(1,4
−ブチレンテレフタレート)およびそれらの混合物であ
る。本発明においてはまた、脂肪族の酸および(また
は)脂肪族ポリオールから誘導された少量(たとえば
0.5〜約5重量%)の単位が上記のポリエステル中に
含有されて成るコポリエステルも使用可能である。この
場合の脂肪族ポリオールとしては、ポリエチレングリコ
ールのごときグリコール類が挙げられる。全てのかかる
ポリエステルは、たとえば、米国特許第2465319
号および3047539号の明細書中に記載された方法
に従って製造することができる。
から誘導されるポリエステルを製造するためには、たと
えば、1,4−シクロヘキサンジメタノールのシスまた
はトランス異性体(あるいはそれらの混合物)と芳香族
ジカルボン酸とを縮合させればよい。その結果、式
よびトランス異性体から選ばれたものであり、またRは
6〜20個の炭素原子を有しかつ芳香族ジカルボン酸か
らカルボキシル基が除去された後の残基であるアリール
基を表わす)によって表わされる反復単位を有するポリ
エステルが得られる。カルボキシル基除去後の残基Rに
よって表わされる芳香族ジカルボン酸の実例としては、
イソフタル酸、テレフタル酸、1,2−ジ(p−カルボ
キシフェニル)エタン、4,4−ジカルボキシジフェニ
ルエーテルなど、およびそれらの混合物が挙げられる。
これらの酸は全て、少なくとも1個の芳香核を有してい
る。また、1,4−または1,5−ナフタレンジカルボ
ン酸のごとくに融合環を有する酸を使用することもでき
る。好適なジカルボン酸は、テレフタル酸、または、テ
レフタル酸とイソフタル酸との混合物である。
ロヘキサンジメタノールのシスまたはトランス異性体
(あるいはそれらの混合物)をイソフタル酸およびテレ
フタル酸の混合物と反応させることによって得られるも
のである。かかるポリエステルは、式
る。更に別の好適なポリエステルは、シクロヘキサンジ
メタノール、アルキレングリコールおよび芳香族ジカル
ボン酸から誘導されるコポリエステルである。これらの
コポリエステルを製造するためには、たとえば、1,4
−シクロヘキサンジメタノールのシスまたはトランス異
性体(あるいはそれらの混合物)およびアルキレングリ
コールと芳香族ジカルボン酸とを縮合させればよい。そ
の結果、式
よびトランス異性体から選ばれたものであり、Rは前記
に定義された通りであり、nは2〜6の整数であり、x
単位は約10〜約90重量%を占め、またy単位は約9
0〜約10重量%を占める)によって表わされる反復単
位を有するコポリエステルが得られる。かかる好適なコ
ポリエステルは、1,4−シクロヘキサンジメタノール
のシスまたはトランス異性体(あるいはそれらの混合
物)、エチレングリコールおよびテレフタル酸を1:
2:3のモル比で反応させることによって製造すること
ができる。こうして得られたコポリエステルは、式
りである)によって表わされる反復単位を有している。
本発明においてはまた、少なくとも一部の単量体がポリ
オキシエチレンまたはポリオキシブチレンのごとき柔軟
セグメント単位を含有しているような重合体も使用可能
である。かかる重合体はポリエチレングリコール、カプ
ロラクトン、またはポリオキシアルキレンセグメントを
含有するジカルボン酸のごとき化合物を重合反応中に混
在させることによって製造することができるのであっ
て、こうして得られた重合体はゴム弾性を有するのが通
例である。この種のポリエステルの実例としては、デュ
ポン(DuPont)社およびゼネラル・エレクトリック・カン
パニー(General Electric Company)からそれぞれハイト
レル(HYTREL)およびロモド(LOMOD) の商品名で入手し得
るものが挙げられる。
業的に入手し得るか、あるいは当業界において公知の方
法(たとえば、米国特許第2901466号明細書中に
開示された方法)によって製造することができる。本発
明において使用されるポリエステルは、フェノールとテ
トラクロロエタンとの60:40混合物または類似の溶
剤中において23〜30℃で測定した場合に約0.4〜
約2.0dl/gの固有粘度を有している。
わたって変化し得る。好ましくは、ポリエステル樹脂
(a) は組成物の全重量を基準として約15〜約80重量
%の範囲内の量で使用される。一層好ましくは、ポリエ
ステル樹脂(a) は組成物の全重量を基準として約30〜
約70重量%の範囲内の量で使用される。ポリエチレン
テレフタレートとポリ(1,4−ブチレンテレフタレー
ト)との混合物が使用される場合、ポリエステル樹脂
(a) は該混合物の100重量部当り約1〜約99重量部
のポリエチレンテレフタレートおよび約99〜約1重量
部のポリ(1,4−ブチレンテレフタレート)から成
る。なお、本発明の範囲内においてはその他のポリエス
テル混合物を使用することもできる。
物である。かかるエポキシ化合物は単官能性、二官能
性、三官能性または多官能性のエポキシ化合物であり得
る。なお、最も好適なものは単官能性および二官能性の
エポキシ化合物である。かかるエポキシ化合物は炭素、
水素および酸素のみを含有することが好ましい。また、
ポリエステル樹脂との混合を容易にするため、かかるエ
ポキシ化合物は約1000以下の分子量を有することが
好ましい。当業界においては多くの種類のエポキシ化合
物が知られているが、本発明においてはそれらの内の任
意のものを使用することができる。このようなエポキシ
化合物としては、ビスフェノールジグリシジルエーテ
ル、エポキシノボラック樹脂、アミンおよびアミドのグ
リシジル付加物、カルボン酸のグリシジル付加物、不飽
和エポキシドの重合体、並びにジエンまたはポリエンの
エポキシ化によって得られる化合物が挙げられる。好適
なポリエポキシ化合物はポリ(O−またはN−エポキシ
アルキル基で置換された)環状アミド、イミドおよびイ
ミド酸エステルであって、それらは1個の非エポキシ環
状部分を有するのが通例である。とは言え、結合環部分
または融合環部分を有する化合物も使用可能である。
シアルキル基が酸素または窒素原子に直接に結合して成
る化合物である。とは言え、介在構造を有する化合物
(たとえば、2−カルボグリシジルオキシエチル化合
物)も使用することができる。なお、1分子当り少なく
とも1個のエポキシ基が存在することは不可欠である。
成分(b) 中に存在し得る環状構造の実例としては、トリ
アジン、バルビツル酸、ヒダントイン、ウラシル、ピロ
メリト酸ジイミド、ピペラジンジオンおよびパラバン酸
の環構造が挙げられる。上記のごとく、エポキシ基を含
有する官能基は酸素または窒素原子上の置換基として存
在し得るが、窒素原子の方が好適である場合が多い。最
も好適な化合物はトリグリシジルシアヌレートおよびト
リグリシジルイソシアヌレート(TGIC)をはじめと
するトリアジン誘導体である。TGICは商業的に入手
可能な点で特に好適である。この化合物は式
キシ化合物は、少なくとも1個のエポキシ基をシクロヘ
キサン環上に有するようなものである。好適な二官能性
エポキシ化合物の実例としては、3,4−エポキシシク
ロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキシルカ
ルボキシレート、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシ
ルメチル)アジペート、ビニルシクロヘキセンジエポキ
シド、ビスフェノールジグリシジルエーテル、アミンお
よびアミドのジグリシジル付加物、カルボン酸のジグリ
シジル付加物などが挙げられる。特に好適なのは3,4
−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシ
クロヘキシルカルボキシレートである。
にとって公知の方法によって製造することができる。た
とえば、対応するα,β−ジヒドロキシ化合物を脱水す
ることによってエポキシ基を生成させることができる
し、あるいは対応する不飽和化合物を公知の方法に従っ
て過酸(たとえば過酢酸)で処理することによってそれ
をエポキシ化することもできる。また、かかる二官能性
エポキシ化合物は商業的に入手することもできる。
用することができるが、少量(たとえば、約0.1〜約
5重量%)の使用が好ましい。なお、特に好適な使用量
範囲は約0.1〜約3.5重量%であり、また最も好適
な使用量範囲は約0.5〜約2重量%である。このよう
な特に好適な使用量範囲のうちでも、特定の組成物中に
おいては約1〜約1.5重量%の二官能性エポキシ化合
物を使用するのが有利であることが判明している。な
お、斯かる百分率の全てはポリエステル樹脂およびエポ
キシ化合物の合計重量を基準としたものである。
商業的に入手可能な各種の充填剤から選ぶことができ
る。かかる充填剤の実例としては、硫酸バリウム、酸化
亜鉛、炭酸カルシウム、雲母、タルクおよびそれらの混
合物が挙げられる。なお、硫酸バリウムが特に好適であ
る。無機充填剤(c) は任意の量で添加することができ
る。とは言え、無機充填剤(c) は組成物全体の約20〜
約85重量%を占めることが好ましく、また約30〜約
75重量%を占めることがより好ましい。
いる。好適な触媒化合物は、炭素−リン直接結合を含ま
ずかつアルカリ金属陽イオン、アルカリ土類金属陽イオ
ンおよびハロゲン陰イオンの少なくとも1者を含有する
塩である。このような部類には多数の化合物が含まれる
ことは自明であろう。かかる化合物としては、アルカリ
金属ハロゲン化物、アルカリ金属カルボン酸塩、アルカ
リ金属エノラート、アミンハロゲン化水素酸塩、アルカ
リ金属炭酸塩および第四級アンモニウムハロゲン化物が
存在する。それらの実例としては、フッ化リチウム、ヨ
ウ化リチウム、臭化カリウム、ヨウ化カリウム、リン酸
二水素ナトリウム、酢酸ナトリウム、安息香酸ナトリウ
ム、カプロン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、
アスコルビン酸ナトリウムおよび臭化ドデシルトリメチ
ルアンモニウムが挙げられる。
肪族カルボン酸の塩、とりわけステアリン酸のアルカリ
金属塩(好ましくはステアリン酸ナトリウム)は、本発
明に従って使用される他の触媒化合物に比べて特定の利
点を有しており、従って好適である場合が多い。第一
に、かかる塩の使用はそれらが存在しない場合よりも実
質的に早い供給速度でポリエステル−二官能性エポキシ
ド組成物の押出しを可能にする。第二に、かかる塩は触
媒として有用な他の化合物(特にアミン)に比べて組成
物に臭気を付与することが実質的に少ない。
いて任意の有効な量で使用することができる。とは言
え、触媒化合物(d) は組成物の全重量を基準として約
0.01〜約1重量%の範囲内の量で使用されることが
好ましく、また約0.03〜約0.1重量%の範囲内の
量で使用されることがより好ましい。所望に応じ、本発
明の組成物は成分(e) としてヒンダードフェノール酸化
防止剤を追加含有することができる。本発明においては
当業者にとって公知である任意のヒンダードフェノール
を使用することができ、また各種のヒンダードフェノー
ルが商業的に入手可能である。
けるフェノール性OH基を有するような化合物、とりわ
けフェノール性OH基に対してオルトの位置にt−ブチ
ル基を有するような化合物である。かかる化合物の実例
は多数のものがある。好適な実例としては、テトラキス
(メチレン−3−(3’,5’−ジ−tert−ブチル−
4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート)メタン、
オクタデシル−3−(3’,5’−ジ−tert−ブチル−
4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、1,3,
5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−te
rt−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、4,
4’−(2,2−ジフェニルプロピル)ジフェニルアミ
ン、エトキシル化アリールフェノールのエステル、2,
2’−チオジエチルビス(3−(3,5−ジ−tert−ブ
チル−4−ヒドロキシフェニル))プロピオネート、オ
クタデシル−3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキ
シヒドロシンナメート、および、それらの任意の混合物
が挙げられる。最も好適なのは、イルガノックス(IRGAN
OX) 1076として商業的に入手可能なオクタデシル−
3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシン
ナメート、およびイルガノックス1010として商業的
に入手可能なテトラキス(メチレン−3−(3’,5’
−ジ−tert−ブチル−4’−ヒドロキヒシフェニル)プ
ロピオネート)メタンである。
剤、可塑剤、補強剤、難燃剤、滴下抑制剤、核生成剤、
ゴム系耐衝撃性向上剤などのごとき任意の数の常用添加
剤を含有することもできる。これらの添加剤は、所望に
応じ、それらの通常の目的のために添加される。難燃剤
の実例は米国特許第3833685、3342254、
3915926および3671487号の明細書中に開
示されている。また、米国特許第3681281、35
57053および3830771号並びに英国特許第1
358080号の明細書中にも他の難燃剤が開示されて
いる。
を付与する能力を得るために使用される化学元素(たと
えば、臭素、塩素、アンチモン、リンおよび窒素)を含
有している。なお、かかる難燃剤はハロゲン化(臭素化
または塩素化)有機化合物、リン化合物を添加したハロ
ゲン化有機化合物、リン−窒素結合を含有する化合物、
またはそれらの混合物から成ることが好ましい。
する限りは本発明にとって重要でない。多量の難燃剤は
物理的性質を損なうが、少なくともポリエステル樹脂に
不燃性または自消性を付与するのに十分な量で存在する
ことは必要である。当業者には自明のごとく、難燃剤の
使用量は樹脂の性質および難燃剤の効率に応じて変化す
る。とは言え、難燃剤の使用量は樹脂100重量部当り
0.5〜50重量部の範囲内にあるのが通例である。
量部当り約3〜約25重量部であり、また特に好適な使
用量範囲は約8〜約12重量部である。難燃性をもたら
す元素が高度に濃縮されている化合物の場合には、より
少ない量でも十分である。たとえば、元素状の赤リンは
樹脂100重量部当り0.5〜2.0重量部の量で使用
されるのに対し、リン酸トリフェニルの状態にあるリン
は樹脂100重量部当り25重量部の量で使用される。
他方、ハロゲン化芳香族化合物は樹脂100重量部当り
8〜12重量部の量で使用され、また酸化アンチモンの
ごとき相乗剤は樹脂100重量部当り約2〜約5重量部
の量で使用される。
することもできる。滴下抑制剤は米国特許第36714
87号明細書中に記載されている。通例、滴下抑制剤は
ポリテトラフルオロエチレン樹脂から成っていて、それ
らは商業的に入手し得るか、あるいは公知の方法によっ
て製造することができる。ポリテトラフルオロエチレン
樹脂は、遊離基触媒(たとえば、ペルオキシ二硫酸ナト
リウム、カリウムまたはアンモニウム)を使用しながら
水性媒質中において100〜1000psi および0〜2
00℃(好ましくは20〜100℃)の条件下でテトラ
フルオロエチレンを重合させることによって得られる白
色の固体である。詳しくは、ブルベーカー(Brubaker)の
米国特許第2393967号明細書を参照されたい。
かかるガラス充填剤はフィラメント状ガラス繊維または
ガラスフレークの形態を有することが好ましい。これら
の材料は当業者にとって公知であって、様々な製造業者
から広く入手することができる。最終的に電気的用途の
ために使用される組成物においては、ナトリウム含量の
少ない石灰−アルミニウムホウケイ酸ガラスから成るガ
ラスフィラメントを使用することが好ましい。これはE
ガラスとして知られている。とは言え、その他のガラス
組成物も有用である。特に好適なのはKガラスフィラメ
ント(直径約14ミクロン)、Gガラスフィラメント
(直径約10ミクロン)およびDガラスフィラメント
(直径約7ミクロン)である。かかるガラスフィラメン
トの全てが本発明の範囲内において使用可能である。か
かるガラスフィラメントは、蒸気吹き、空気吹き、火炎
吹きおよび機械的延伸のごとき標準的な方法によって製
造される。なお、プラスチック補強用として好適なガラ
スフィラメントは機械的延伸によって製造される。フィ
ラメントの直径は約0.00012〜約0.00075
インチの範囲内にあることが好ましいが、これは本発明
にとって重要でない。とは言え、当業者にとって公知の
通り、フィラメントの直径が小さくなるほどプラスチッ
クの強度は増大する。
ラメントから繊維、糸、ロービング、マットなどが形成
されるか否かは、本発明にとって重要でない。とは言
え、本発明の組成物を製造する際には、約1/8 〜約2イ
ンチの長さを有するチョップトストランドの形態でガラ
スフィラメントを使用するのが簡便である。なお、かか
る組成物から成形された製品中には一層短いストランド
も見出される。その理由は、配合中にかなりの破砕が起
こるからである。
ることができる。1つの手順に従えば、乾燥ポリエステ
ル樹脂、無機充填剤および触媒化合物と共にエポキシ化
合物を押出配合機内に投入し、次いで混合物を高温(た
とえば450〜550°F)に加熱して押出すことによ
って成形用ペレットが製造される。その際、エポキシ化
合物はポリエステル樹脂、無機充填剤および触媒化合物
中に分散し、それによって溶融粘度の上昇が起こる。別
の手順に従えば、エポキシ化合物をポリエステル樹脂、
無機充填剤および触媒化合物と常温で混合した後、かか
る混合物がロール機上で可塑化され、たとえば450〜
550°Fに加熱され、冷却され、次いで細断される。
また、エポキシ化合物を粉末状もしくは粒状のポリエス
テル樹脂、無機充填剤および触媒化合物と混合した後、
かかる混合物を加熱し、そして配合兼成形用の装置を用
いて直接に成形品を製造することもできる。更に別の手
順に従えば、ポリエステル樹脂製造プロセスの最終工程
においてエポキシ化合物を混入することもできる。本発
明の好適な実施の態様に従えば、ポリエステル樹脂、エ
ポキシ化合物および触媒化合物の配合が完了した後に無
機充填剤が添加される。そのためには、第1の押出機に
おいてポリエステル樹脂、エポキシ化合物および触媒化
合物を配合し、次いで第2の押出機において押出物を無
機充填剤と配合すればよい。あるいはまた、かかる配合
を1台の押出機において行うこともできる。そのために
は、押出機の上流側の供給口からポリエステル樹脂、エ
ポキシ化合物および触媒化合物を添加し、次いで押出機
の下流側の供給口から無機充填剤を添加すればよい。
要がある。なお、温度は約530°Fよりも低く維持さ
れることが好ましい。また、配合はポリエステル樹脂、
無機充填剤、触媒化合物およびエポキシ化合物の均質な
混合物が得られるまで継続されることが好ましい。上記
のごときその他の添加剤は、当業者にとって公知のごと
く、配合中に添加することによって組成物に所望の特性
を付与することができる。
よって各種の製品を製造することができる。好ましく
は、かかる組成物を射出成形することによって製品が製
造されるか、あるいはかかる組成物をシート状に押出し
てから熱成形することによって各種の製品が製造され
る。かかる組成物はまた、通常の方法よりも高い溶融強
度を要求する形材押出し、成形およびその他の公知方法
において使用するためにも適している。これらの方法に
ついては、たとえば、「モダン・プラスチックス・エン
サイクロペディア ´89(Modern Plastics Encycloped
ia ´89)」(マグローヒル社)第65巻第11号の21
5〜308頁を参照されたい。
実施例を示す。なお、これらの実施例は本発明の特許請
求の範囲を制限するものと解すべきでない。
5インチの一軸スクリューHPM揮発押出機内において
配合することによってポリエステル組成物を調製した。
押出機のバレル設定温度は510〜520°Fであり、
またスクリュー速度は80〜110rpm であった。25
0°Fで4時間にわたり乾燥した後、組成物を射出成形
することによって試験片を作製した。その際には、49
0〜510°Fのバレル設定温度、150〜180°F
の金型温度、12秒の射出時間、13秒の保圧時間、お
よび100psi 以上の背圧を使用した。
度計を用いて組成物の溶融粘度を測定した。その際に
は、8〜10gの荷重を加えながら、266℃で0.0
825インチのオリフィスを通して組成物を押出した。
比較のため、エポキシ化合物および触媒を添加しない組
成物も調製した。これらの組成物の配合データおよび測
定結果を下記表1中に示す。
クス(VALOX) 295の名称で販売されているポリ(1,
4−ブチレンテレフタレート)。 b=ヒューバーブライト(Huberbrite)7の名称で販売さ
れている硫酸バリウム。 c=ユニオン・カーバイド・カンパニー(Union Carbide
Company) からベークライト(BAKELITE)ERL4221
の名称で販売されている3,4−エポキシシクロヘキシ
ルメチル−3,4−エポキシシクロヘキシルカルボキシ
レート。
ラステアレート。 f=4400gの荷重を加えながら266°Fで測定。 g=120°Fの温度および100%の相対湿度に維持
された圧力がま内に17時間にわたって保持した後に測
定 上記表1から明らかなごとく、エポキシ化合物で処理さ
れた無機充填剤含有ポリエステル組成物はエポキシ化合
物で処理されない無機充填剤含有ポリエステル組成物に
比べて老化処理後に溶融粘度特性の顕著な向上を示し
た。
手順を繰返した。組成物の配合データおよび測定結果を
下記表2中に示す。
クス295の名称で販売されているポリ(1,4−ブチ
レンテレフタレート)。 b=ICI X5202の名称で販売されているポリエ
チレンテレフタレート。 c=ユニオン・カーバイド・カンパニーからベークライ
トERL4221の名称で販売されている3,4−エポ
キシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘ
キシルカルボキシレート。 d=チバ・ガイギー(Ciba Geigy)社製のエポキシクレゾ
ールノボラック樹脂。 e=ステアリン酸ナトリウム。 f=チバ・ガイギー社からイルガノックス1010の名
称で販売されているヒンダードフェノール酸化防止剤。 g=オールドリッチ(Aldrich) 社製の(ブチル)トリフ
ェニルホスホニウムブロミド 上記表2から明らかなごとく、エポキシ化合物、触媒お
よび無機充填剤を溶融混合して成るポリエステル組成物
はエポキシ化合物を含有しないポリエステル組成物に比
べて老化処理後に曲げ弾性率、曲げ強さおよび引張強さ
の実質的に高い残率を示した。
使用しながら実施例1の手順を繰返した。先ず最初に、
500°Fのバレル設定温度および84rpm のスクリュ
ー速度を有する6インチの一軸スクリュー押出機を用い
てポリエステル、エポキシ化合物および触媒の予備押出
しを行った。次いで、実施例1の場合と同じ条件下で運
転される押出機において予備押出物を更に硫酸バリウム
と配合した。組成物の配合データおよび測定結果を下記
表3中に示す。
クス315の名称で販売されているポリ(1,4−ブチ
レンテレフタレート)。 b=ヒューバーブライト7。 c=ユニオン・カーバイド・カンパニーからベークライ
トERL4221の名称で販売されている3,4−エポ
キシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘ
キシルカルボキシレート。 d=266℃で測定 上記表3を見れば、本発明の組成物が単独のポリエステ
ルに比べて加水分解安定性の顕著な向上を示すことがわ
かる。
々な変更態様が可能であることは当業者にとって自明で
あろう。たとえば、ポリ(1,4−ブチレンテレフタレ
ート)の代りに、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
(1,4−シクロヘキサンジメタノールテレフタレー
ト)またはそれらの混合物のごとき他のポリエステルを
使用することができる。また、ビニルシクロヘキセンジ
エポキシド、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメ
チル)アジペート、トリグリシジルイソシアヌレート、
N−メチル−N’グリシジルイソシアヌレート、N”−
ジグリシジルイソシアヌレート、トリグリシジルシアヌ
レートおよびそれらの混合物のごとき他のエポキシ化合
物を有効に使用することもできる。本発明においてはま
た、臭化カリウム、ヨウ化リチウム、フッ化リチウム、
酢酸ナトリウム、ヨウ化カリウム、カプロン酸ナトリウ
ム、安息香酸ナトリウム、アスコルビン酸ナトリウム、
リン酸二水素ナトリウムおよびそれらの混合物を触媒化
合物として使用することもできる。更にまた、当業者に
とって公知である他の無機充填剤を使用することも可能
であって、かかる無機充填剤としては雲母、石綿、ウォ
ラストナイト、粘土、タルク、炭素、セラミック、チタ
ン酸塩およびそれらの混合物が挙げられる。更にまた、
任意公知のヒンダードフェノール並びに難燃剤および滴
下抑制剤をはじめとする各種の常用添加剤を本発明の組
成物に添加することも意図されている。更にまた、ガラ
ス繊維およびガラスフレークのごとき補強剤を用いて本
発明の組成物を改質することも本発明の範囲内に含まれ
る。かかる自明の変更態様の全てが前記特許請求の範囲
内に含まれることを理解すべきである。
Claims (29)
- 【請求項1】 熱可塑性線状ポリエステル樹脂に、 有効量のエポキシ化合物、 有効量の無機充填剤、および炭素−リン直接結合を含まずかつアルカリ金属陽イオ
ン、アルカリ土類金属陽イオンおよびハロゲン陰イオン
の少なくとも1者を含有する塩から成る化合物の 有効
量、を配合する、 ことを特徴とする、熱可塑性線状ポリエステル樹脂の加
水分解安定性を向上させるための方法。 - 【請求項2】 前記ポリエステル樹脂が脂肪族ジオー
ル、脂環式ジオールまたはそれらの混合物と芳香族二酸
とから誘導された単位から成る請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 前記ポリエステル樹脂がポリ(1,4−
ブチレンテレフタレート)、ポリ(1,4−シクロヘキ
サンジメタノールテレフタレート)、ポリエチレンテレ
フタレートおよびそれらの混合物から成る群より選ばれ
る請求項2記載の方法。 - 【請求項4】 前記ポリエステル樹脂がポリ(1,4−
ブチレンテレフタレート)である請求項3記載の方法。 - 【請求項5】 前記ポリエステル樹脂がポリオキシアル
キレンから誘導された柔軟セグメント単位を追加含有す
る請求項2記載の方法。 - 【請求項6】 前記ポリエステル樹脂がフェノールとト
リクロロエタンとの60:40混合物中において25℃
で測定した場合に少なくとも約0.4dl/gの固有粘度を
有する請求項1記載の方法。 - 【請求項7】 前記エポキシ化合物がビス(3,4−エ
ポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、ビニルシク
ロヘキセンジエポキシド、3,4−エポキシシクロヘキ
シルメチル−3,4−エポキシシクロヘキシルカルボキ
シレート、ビスフェノールジグリシジルエーテル、カル
ボン酸のジグリシジル付加物、トリグリシジルイソシア
ヌレートおよびそれらの混合物から成る群より選ばれる
請求項1記載の方法。 - 【請求項8】 前記エポキシ化合物が3,4−エポキシ
シクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキシ
ルカルボキシレートである請求項7記載の方法。 - 【請求項9】 前記無機充填剤が硫酸バリウム、酸化亜
鉛、炭酸カルシウム、雲母、タルク、石綿、ウォラスト
ナイト、粘土、炭素、セラミック、チタン酸塩およびそ
れらの混合物から成る群より選ばれる請求項1記載の方
法。 - 【請求項10】 前記無機充填剤が硫酸バリウムである
請求項9記載の方法。 - 【請求項11】 前記塩化合物が炭素−リン直接結合を
含まずかつアルカリ金属陽イオン、アルカリ土類金属陽
イオンおよびハロゲン陰イオンの少なくとも1者を含有
する塩である請求項1記載の方法。 - 【請求項12】 前記塩化合物が臭化カリウム、ヨウ化
カリウム、ヨウ化リチウム、フッ化リチウム、酢酸ナト
リウム、カプロン酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、
ステアリン酸ナトリウム、アスコルビン酸ナトリウム、
リン酸二水素ナトリウム、臭化ドデシルトリメチルアン
モニウムおよびそれらの混合物から成る群より選ばれる
請求項11記載の方法。 - 【請求項13】 前記塩化合物がステアリン酸ナトリウ
ムである請求項12記載の方法。 - 【請求項14】 ヒンダードフェノール酸化防止剤が追
加配合される請求項1記載の方法。 - 【請求項15】 難燃剤、滴下抑制剤、補強剤、染料、
顔料、安定剤、核生成剤、ゴム系耐衝撃性向上剤および
それらの混合物から成る群より選ばれた添加剤が追加配
合される請求項1記載の方法。 - 【請求項16】 前記配合が融解混合またはロール練り
によって行われる請求項1記載の方法。 - 【請求項17】 前記ポリエステル樹脂が配合組成物の
全重量を基準として約15〜約80重量%の範囲内の量
で使用される請求項1記載の方法。 - 【請求項18】 前記ポリエステル樹脂が配合組成物の
全重量を基準として約30〜約70重量%の範囲内の量
で使用される請求項17記載の方法。 - 【請求項19】 前記エポキシ化合物が配合組成物の全
重量を基準として約0.1〜約3.5重量%の範囲内の
量で使用される請求項1記載の方法。 - 【請求項20】 前記エポキシ化合物が配合組成物の全
重量を基準として約0.5〜約2重量%の範囲内の量で
使用される請求項19記載の方法。 - 【請求項21】 前記エポキシ化合物が配合組成物の全
重量を基準として約1〜約1.5重量%の範囲内の量で
使用される請求項20記載の方法。 - 【請求項22】 前記無機充填剤が配合組成物の全重量
を基準として約20〜約85重量%の範囲内の量で使用
される請求項1記載の方法。 - 【請求項23】 前記無機充填剤が配合組成物の全重量
を基準として約30〜約75重量%の範囲内の量で使用
される請求項22記載の方法。 - 【請求項24】 前記塩化合物が配合組成物の全重量を
基準として約0.01〜約1重量%の範囲内の量で使用
される請求項1記載の方法。 - 【請求項25】 前記塩化合物が配合組成物の全重量を
基準として約0.03〜約0.1重量%の範囲内の量で
使用される請求項24記載の方法。 - 【請求項26】 (a) ポリエステル樹脂、有効量のエポ
キシ化合物、および、有効量の塩化合物を配合すること
によって混合物を調製し、上記塩化合物は炭素−リン直接結合を含まずかつアルカ
リ金属陽イオン、アルカリ土類金属陽イオンおよびハロ
ゲン陰イオンの少なくとも1者を含有する塩から成る化
合物 であり、 次いで(b) こうして得られた混合物に有効量の無機充填
剤を追加配合する両工程を含む請求項1記載の方法。 - 【請求項27】 前記工程(a) が第1の押出機において
実施され、かつ前記工程(b) が第2の押出機において実
施される請求項26記載の方法。 - 【請求項28】 前記工程(a) が押出機の上流部分にお
いて実施され、かつ前記工程(b) が前記押出機の下流部
分において実施される請求項26記載の方法。 - 【請求項29】 (a) ポリエステル樹脂、 (b) エポキシ化合物、 (c) 無機充填剤、および (d) 炭素−リン直接結合を含まずかつアルカリ金属陽イ
オン、アルカリ土類金属陽イオンおよびハロゲン陰イオ
ンの少なくとも1者を含有する塩から成る化合物、 の諸成分から成ることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物
から製造された製品。
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