説明

ポリエステル樹脂組成物およびそれからなる成形体

【課題】ポリカーボネートの透明性、耐熱性を有したまま、さらに耐薬性に優れた樹脂組成物を提供すること。
【解決手段】ポリカーボネートおよび芳香族ポリエステルおよび芳香族成分をいっさい含まない脂環族ポリエステルからなるポリエステル樹脂組成物。好ましくは、ポリカーボネート成分および芳香族ポリエステル成分の合計100重量部に対して、芳香族成分をいっさい有しない脂環族ポリエステル成分が1.0重量部以上である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ポリカーボネートおよび芳香族ポリエステルおよび脂環族ポリエステルからなる透明性、耐熱性、耐薬品性に優れたポリエステル樹脂組成物およびそれからなるシート、さらに該シートを熱成形もしくは裁断、打ち抜き、折り曲げ、接着および組み立て加工して得られるポリエステル成形体に関する。
【背景技術】
【0002】
ポリカーボネート樹脂は透明性が高く、強度、耐衝撃性、耐熱性等にすぐれたエンジニアリングプラスチックであり、シート用途や射出成形用途等で利用されているが、有機溶剤に対する耐性は悪く、改良が必要とされている。
【0003】
ポリカーボネートの耐薬品性を改良するために、改質剤としてポリエステル樹脂を用いる方法が試みられている。例えば、ポリエチレンテレフタレートを改質剤としてポリカーボネートと溶融混練することが試みられているが、ポリエチレンテレフタレートを添加することでポリカーボネートの透明性が著しく損なわれることが知られている(特許文献1)。そのため、溶融混練時の滞留時間を長くする方法や触媒としてTi系触媒を用いるなど、多数検討されているが、透明性は十分とはいえず、さらに熱分解により組成物が黄変するという問題があった。
【0004】
その他、ポリテトラメチレンテレフタレートを改質剤としてポリカーボネートと溶融混練することも試みられている(特許文献2および特許文献3)。しかし、ポリテトラメチレンテレフタレートの配合量を多くすると耐薬品性は改良されるものの透明性が失われる欠点があり、ポリカーボネート樹脂の透明性、耐熱性を有したまま、耐薬品性に優れる樹脂組成物を得ることは困難である。
【0005】
【特許文献1】特公昭36−14035号公報
【特許文献2】特開昭48−54160号公報
【特許文献3】特開昭49−107354号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は、上記の従来技術の問題点を解消し、ポリカーボネートの透明性、耐熱性を有したまま、さらに耐薬品性に優れた樹脂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】
【0007】
上記目的は、ポリカーボネートおよび芳香族ポリエステルおよび芳香族成分をいっさい含まない脂環族ポリエステルからなるポリエステル樹脂組成物によって達成される。
【発明の効果】
【0008】
本発明のポリエステル樹脂組成物は、透明性と耐熱性の他に、耐薬品性にも優れた性質を持つ。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下、本発明について詳細に説明する。まず、ポリエステル樹脂組成物の(A)、(B
)、(C)成分について説明する。
【0010】
(A)ポリカーボネートは、原料に芳香族ジヒドロキシ成分を用いて、エステル交換法あるいはホスゲン法により得られるものであれば特に限定されない。芳香族ジヒドロキシ成分としては、具体的にはビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)オクタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)フェニルメタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−1−メチルフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−t−ブチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−ブロモフェニル)プロパン、2,2−(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、1,1−(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルフェニルエーテル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルフェニルスルフィド、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルスルホキシド、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルスルホンなどが挙げられる。その中でも2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)が好ましく用いられる。
【0011】
(B)芳香族ポリエステルは、その構成単位に芳香族成分を持つ。さらに、ジカルボン酸成分とジオール成分からなることが好ましい。
【0012】
(B)芳香族ポリエステルのジカルボン酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、メチルテレフタル酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸、2,2’−ビフェニルジカルボン酸などが挙げられる。その中でも、テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸が好ましく用いられる。
【0013】
また、(B)芳香族ポリエステルのジオール成分の一部には、1,4−シクロヘキサンジメタノールが含まれることが好ましい。1,4−シクロヘキサンジメタノールが含まれていると、芳香族ポリエステルの耐薬品性が良好となり、さらにポリカーボネートとの相溶性が良くなる。好ましくは、1,4−シクロヘキサンジメタノールがジオール成分中に15〜50モル%の範囲で含まれるのがよい。
【0014】
(C)脂環族ポリエステルは、その構成単位に脂環族成分を持つことが必須である。この脂環族ポリエステル中には芳香族成分はいっさい含まれない。
【0015】
(C)脂環族ポリエステルのジカルボン酸成分としては、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、ヘキサヒドロナフタレンジカルボン酸、ノルボルネンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸の誘導体などの脂環族ジカルボン酸およびその誘導体が挙げられる。また、アジピン酸、コハク酸のような直鎖ジカルボン酸を使用してもよい。その中でも、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸とその誘導体が好ましく用いられる。
【0016】
(C)脂環族ポリエステルのジオール成分としては、1,2−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,1−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジエタノール、1,4−シクロヘキサンジプロパノール、1,4−シクロヘキサンジブタノールなどの脂環族ジオールが挙げられる。また、1,2−エチレンジオール、1,3−プロピレンジオールのような直鎖状
脂肪族ジオールを使用してもよい。その中でも、1,4−シクロヘキサンジメタノールが好ましく用いられる。
【0017】
(C)脂環族ポリエステルを得る手段としては公知の技術が利用できる。例えば、脂環族ジカルボン酸成分と脂環族ジオール成分を反応槽に仕込み、エステル化反応またはエステル交換反応をさせ、その後溶融重縮合させて脂環族ポリエステルを得る方法がある。
【0018】
次に、本発明のポリエステル樹脂組成物の製造について説明する。本発明のポリエステル樹脂組成物は(A)ポリカーボネート成分および(B)芳香族ポリエステル成分および(C)芳香族成分をいっさい含まない脂環族ポリエステル成分から樹脂組成物を得ることによって、透明性、耐熱性、耐薬品性に優れた性質を持つことが可能となる。
【0019】
さらに、(A)、(B)および(C)の比率を適宜選択することで、発明の効果をより高めることが出来る。
【0020】
すなわち、(A)ポリカーボネート成分および(B)芳香族ポリエステル成分の合計100重量部に対して、(C)芳香族成分をいっさい含まない脂環族ポリエステル成分は1.0重量部以上となることが好ましい。(C)脂環族ポリエステル成分が1.0重量部以上であると、透明性がより優れる。さらに好ましくは1.5重量部以上とするのがよい。
【0021】
また、(A)ポリカーボネート成分および(B)芳香族ポリエステル成分の重量比は、80/20〜20/80となることが好ましい。(A)ポリカーボネート成分および(B)芳香族ポリエステル成分の重量比がこの範囲にあると、耐薬品性、耐熱性もより高い効果を示す。さらに好ましくは70/30〜30/70とするのがよい。
【0022】
本発明のポリエステル樹脂組成物には、透明性を低下させない範囲内で滑り剤、熱安定剤、流動性改善剤、紫外線吸収剤、制電剤、防曇剤などの少なくとも一種以上を添加しても差し支えない。
【0023】
本発明のポリエステル樹脂組成物を得る手段としては公知の技術が利用できる。例えば、ポリカーボネートと芳香族ポリエステルと脂環族ポリエステルを混合し、ニ軸ベント式押出機のような通常のエクストルーダーにより溶融混練する方法が利用できる。
【0024】
本発明のポリエステル樹脂組成物を用いてシートを製膜する方法としては金属ロール間で挟み冷却する方法(タッチロール法)や静電印加法、エアーナイフ法等があるが、シートの光沢性、厚みの均一性の点から、タッチロール法が好ましい。
【0025】
ポリエステルに配合する滑り剤、紫外線吸収剤の添加方法は公知の技術が利用でき、特別な制約はない。例えば、各成分をタンブラーやブレンダー等で予め均一にブレンドしておき、上記混合物を押出機へ供給する方法、或いはポリエステルに添加する成分を予めマスターバッチとしてペレット状にし、押出時に供給する方法等がある。
【0026】
また、滑り剤、制電剤、防曇剤、ハードコート剤等をシートの片面あるいは両面に塗布することができる。その方法は公知の技術が利用でき、特別な制約はない。
【0027】
さらに、シートを製造する場合には、Tダイから溶融押出されたシートを所定の巾にカットし、その際に発生する耳部や熱成形容器を打ち抜いた後に発生するスケルトン部の粉砕品を再度原料として戻されることが多いが、該シートにも同様に適用でき透明性や、加工適性等物性を極端に低下させない範囲で配合することが可能である。場合によっては、ペットボトルを回収して得られるリサイクル原料も配合が可能である。
【0028】
このようにして得られたシートは熱成形によりポリエステル成形体とすることが出来る。用いる熱成形方法は真空成形、圧空成形、熱盤成形、プラグアシスト成形、エアースリップ成形等またはこれらを組み合わせた成形方法が常法として考えられるが、本発明では何れの方法も用いられる。
【0029】
また、製膜直後および後加工において所定のサイズに裁断した枚葉品や当該シートを通常の方法によって裁断、打ち抜き、折り曲げ、接着及び組み立て加工する事によりポリエステル成形体とすることが出来る。
【実施例】
【0030】
以下に、実施例および比較例によって本発明をさらに詳細に説明するが、これらは本発明を限定するものではない。
【0031】
本発明のポリエステル樹脂組成物を得るために用いた原料を紹介する。
(A)ポリカーボネートは三菱エンジニアリングプラスチックス社製「ユーピロン H−3000」を使用した。
【0032】
(B)芳香族ポリエステルはイーストマンケミカルジャパン社製「EASTAR6763」を使用した。
【0033】
(C)脂環族ポリエステルは脂環族ジカルボン酸および脂環族ジオールをエステル化反応および重縮合にて製造したものを用いた。すなわち、所定量の1,4−シクロヘキサンジカルボン酸と1,4−シクロヘキサンジメタノールをステンレス製オートクレーブに仕込み、エステル化反応触媒としてチタニウムテトラブトキシドをポリマー換算で30ppm添加して、窒素気流中、250℃、常圧の条件下でエステル化反応を行った。エステル化反応終了後、重縮合反応触媒としてチタニウムテトラブトキシドをポリマー換算で60ppm添加して、280℃、66Paの減圧下にて重縮合反応を行って得られたものを用いた。
【0034】
(実施例1〜5;ポリエステル樹脂組成物からなるシートの製造)
(A)ポリカーボネートおよび(B)芳香族ポリエステルおよび(C)脂環族ポリエステルを表1に記載の重量比にてあらかじめ混合した後、二軸ベント付き押出機に投入し、シリンダ温度295℃、ベント部の真空度400Paの条件でTダイより溶融押出を行い、タッチロール法により温度50℃に設定した冷却ロールで急冷してシート製膜を行い、厚さ0.2mmのシートを採取した。その後、以下の評価を行った。
【0035】
(比較例1〜2;ポリエステル樹脂組成物からなるシートの製造)
(A)ポリカーボネートおよび(B)芳香族ポリエステルを表1に記載の重量比にてあらかじめ混合した後、二軸押出機に投入し、シリンダ温度290℃の条件でTダイより溶融押出を行い、タッチロール法により温度50℃に設定した冷却ロールで急冷してシート製膜を行い、厚さ0.2mmのシートを採取した。その後、以下の評価を行った。
【0036】
(比較例3;ポリエステル樹脂組成物からなるシートの製造)
(A)ポリカーボネートおよび(C)脂環族ポリエステルを表1に記載の重量比にてあらかじめ混合した後、二軸ベント付き押出機に投入し、シリンダ温度295℃、ベント部の真空度400Paの条件でTダイより溶融押出を行い、タッチロール法により温度50℃に設定した冷却ロールで急冷してシート製膜を行い、厚さ0.2mmのシートを採取した。その後、以下の評価を行った。
【0037】
(比較例4;ポリエステル樹脂組成物からなるシートの製造)
(B)芳香族ポリエステルおよび(C)脂環族ポリエステルを表1に記載の重量比にてあらかじめ混合した後、二軸ベント付き押出機に投入し、シリンダ温度295℃、ベント部の真空度400Paの条件でTダイより溶融押出を行い、タッチロール法により温度50℃に設定した冷却ロールで急冷してシート製膜を行い、厚さ0.2mmのシートを採取した。その後、以下の評価を行った。
【0038】
<透明性評価;表2>
日本電色(株)製ヘイズメーター NDH−20Dを使用し、JIS−K−7105に準じた方法にてシート(原反)のヘイズ(曇価)を測定した。すなわち、ヘイズ値が5.0%未満のものを○、5.0%以上10%未満のものを△、10%以上のものを×として評価した。
【0039】
<耐熱性評価;表2>
シートを長さ10cm、幅1cmに切り、一端を固定後、長手方向に45°に傾けた状態で90℃の恒温槽に30分入れた後のシートの状態と、45°に傾けた元の状態とを比較し、地面と垂直方向の高さにより算出した懸垂保持率を用いて評価した。すなわち、懸垂保持率が50%以上のものを○、50%未満のものを×として評価した。
【0040】
<耐薬品性評価;表2>
ポリエステル樹脂組成物からなるシートを、曲率半径125mmの円筒に貼り付け、インキの希釈剤(セイコーアドバンス社製、TR912)をシートに塗布し、その直後に70℃の恒温槽に5分入れて乾燥させた。そして、乾燥後のシートのクラッキング発生状況を目視により観察し、クラックの無いものを○、クラックが観察されたものを×として評価した。
【0041】
【表1】

【0042】
【表2】

【0043】
表2より、実施例のように(A)ポリカーボネートおよび(B)芳香族ポリエステルおよび(C)脂環族ポリエステルからなるポリエステル樹脂組成物であれば、透明性、耐熱性、耐薬品性のすべてが優れた結果となることがわかった。但し、実施例2の透明性が△となっていることから、(C)脂環族ポリエステルは1.5重量部以上の添加が好ましいことがわかる。
【0044】
それに対して、比較例1および比較例2のように(A)ポリカーボネートと(B)芳香族ポリエステルのみからなるポリエステル樹脂組成物の場合、比較例1では耐熱性は良好だが、耐薬品性に劣り、比較例2では耐薬品性が良好であるが、耐熱性に劣る結果となった。
【0045】
また、比較例3のように(A)ポリカーボネートおよび(C)脂環族ポリエステルからなるポリエステル樹脂組成物の場合、耐薬品性に劣る結果となった。
【0046】
さらに、比較例4のように(B)芳香族ポリエステルおよび(C)脂環族ポリエステルからなるポリエステル樹脂組成物の場合、耐熱性に劣る結果となった。
【0047】
以上の結果より、ポリカーボネートおよび芳香族ポリエステルおよび脂環族ポリエステルからなるポリエステル樹脂組成物が透明性、耐熱性、耐薬品性に優れ、本発明の目的を達成していることは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【0048】
本発明のポリカーボネートおよび芳香族ポリエステルおよび脂環族ポリエステルから得られるポリエステル樹脂組成物は、透明性、耐熱性、耐薬品性に優れた性質を持ち、シート用途や射出成形用途において利用することが可能である。具体的には、自動販売機用ダミー缶、自動販売機用たばこダミーケース、広告表示板等に最適である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
(A)ポリカーボネートおよび(B)芳香族ポリエステルおよび(C)芳香族成分をいっさい有しない脂環族ポリエステルからなるポリエステル樹脂組成物。
【請求項2】
(B)芳香族ポリエステルはジカルボン酸成分およびジオール成分からなり、且つジオール成分の構成単位の一部に1,4−シクロヘキサンジメタノールが含まれることを特徴とする請求項1に記載のポリエステル樹脂組成物。
【請求項3】
(C)脂環族ポリエステルは、ジカルボン酸成分およびジオール成分からなることを特徴とする請求項1に記載のポリエステル樹脂組成物。
【請求項4】
(A)ポリカーボネート成分および(B)芳香族ポリエステル成分の合計100重量部に対して、(C)芳香族成分をいっさい有しない脂環族ポリエステル成分は少なくとも1.0重量部以上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樹脂組成物。
【請求項5】
(A)ポリカーボネート成分および(B)芳香族ポリエステル成分の重量比が、80/20〜20/80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樹脂組成物。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれかに記載のポリエステル樹脂組成物からなるシート。
【請求項7】
請求項6に記載のシートを熱成形して得られるポリエステル成形体。
【請求項8】
請求項6に記載のシートを裁断、打ち抜き、折り曲げ、接着および組み立て加工して得られるポリエステル成形体。

【公開番号】特開2006−306914(P2006−306914A)
【公開日】平成18年11月9日(2006.11.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−127739(P2005−127739)
【出願日】平成17年4月26日(2005.4.26)
【出願人】(000000952)カネボウ株式会社 (120)
【出願人】(596154239)カネボウ合繊株式会社 (29)
【Fターム(参考)】