(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステル樹脂と、ポリオレフィン樹脂とスチレン系エラストマーおよび／または合成ゴムとのポリマーアロイであってＪＩＳＫ７２１０表１条件４によるメルトフローレート（ＭＦＲ）が２０ g／１０分以下の増粘剤とからなることを特徴とするポリエステル樹脂組成物
【請求項２】
該増粘剤はポリエステル樹脂１００重量部に対して２〜５０重量部添加されている請求項１に記載のポリエステル樹脂組成物
【請求項３】
請求項１または２のポリエステル樹脂組成物に更に該ポリエステル樹脂と反応可能な官能基を有する高分子化剤を添加したことを特徴とするポリエステル樹脂組成物
【請求項４】
該ポリエステル樹脂は再生ポリエステル樹脂である請求項３に記載のポリエステル樹脂組成物
【請求項５】
該高分子化剤の官能基はエポキシ基である請求項３または４に記載のポリエステル樹脂組成物
【請求項６】
ポリオレフィン樹脂とスチレン系エラストマーおよび／または合成ゴムとのポリマーアロイであってＪＩＳＫ７２１０表１条件４によるＭＦＲが２０ g／１０分以下の増粘剤とポリエステル樹脂と反応可能な官能基を有する高分子化剤とを含有するポリエステル樹脂改質剤
【請求項７】
該増粘剤はポリプロピレンと合成ゴムとのポリマーアロイである請求項６に記載のポリエステル樹脂改質剤
【請求項８】
該増粘剤と該高分子化剤とは６０：４０〜９０：１０重量比で混合されている請求項６または７に記載のポリエステル樹脂改質剤
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は溶融粘度が改良されたポリエステル樹脂に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】
ポリエステル樹脂は溶融粘度が低いので、延伸工程を含まない押出し成形や射出成形では、溶融物が押出し成形機のダイスや射出成形機のノズルから自重で垂れ下がるドローダウン現象が起り、成形が非常に困難であった。そこでポリエステル樹脂は延伸工程が含まれる押出し成形や射出成形、あるいはブロー成形によって成形されており、そのために成形形状がフイルム状、繊維状、容器状に限られてしまうと云う問題がある。即ち延伸工程が含まれゝば、延伸力によってポリエステル樹脂の分子が配向して溶融粘度が高くなり、上記ドローダウン現象が起りにくゝなる。
【０００３】
最近では使用済のＰＥＴボトル等のポリエステル樹脂成形品スクラップの再生利用が関心の的となっているが、再生の際の熱処理によってポリエステル樹脂が低分子量化するので、溶融粘度はますます低くなり、上記問題はより深刻な状況となる。そして例え成形物が出来たとしても、低分子量化したポリエステル樹脂による成形物では機械的強度が劣化して、使用の上で大きな問題がある。
【０００４】
【従来の技術】
従来、ポリエステル樹脂、特に再生ポリエステル樹脂の溶融粘度を高めるために、エポキシ基等のポリエステル樹脂と反応可能な官能基を有する樹脂を添加して高分子量化を図る手段が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしこのような高分子量化手段では高分子量化に限度があり、特に再生ポリエステル樹脂では押出し成形に充分な溶融粘度が得られない、と云う問題点がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来の課題を解決するための手段として、ポリエステル樹脂と、ポリオレフィン樹脂とスチレン系エラストマーおよび／または合成ゴムとのポリマーアロイであってＪＩＳＫ７２１０表１、条件４によるメルトフローレート（ＭＦＲ）が２０ g／１０分以下の増粘剤とからなるポリエステル樹脂組成物を提供するものである。該増粘剤はポリエステル樹脂１００重量部に対して２〜５０重量部添加されていることが望ましい。特に再生ポリエステル樹脂の場合には、該ポリエステル樹脂と反応可能な官能基を有する高分子化剤を添加することが望ましい。また一般的に該高分子化剤の官能基はエポキシ基であることが望ましい。更に本発明はポリオレフィン樹脂とスチレン系エラストマーおよび／または合成ゴムとのポリマーアロイであってＪＩＳＫ７２１０表１条件４によるＭＦＲが２０ g／１０分以下の増粘剤とポリエステル樹脂と反応可能な官能基を有する高分子化剤とを含有するポリエステル樹脂改質剤を提供するものである。該増粘剤はポリプロピレンと合成ゴムとのポリマーアロイであることが望ましく、また該増粘剤と該高分子化剤とは６０：４０〜９０：１０重量比で混合されていることが望ましい。
本発明を以下に詳細に説明する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
〔ポリエステル樹脂〕
本発明のポリエステル樹脂とは、二価以上の多価アルコールと二価以上のカルボン酸とのエステル化反応によって得られる樹脂であり、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート等である。
本発明は特に再生ポリエステル樹脂に対して有用である。
【０００８】
〔増粘剤〕
本発明の増粘剤はポリエステル樹脂の溶融粘度を増大せしめるものである。このような増粘剤としては、高溶融粘度を有する樹脂またはエラストマーが選択される。該増粘剤を例示すれば、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）等のポリオレフィン系樹脂と、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−エチレン−ブタジエンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）等のスチレン系エラストマーおよび／または合成ゴムとのポリマーアロイである。上記合成ゴムとしては例えばアクリルゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ，ＥＰＤＭ）、ケイ素ゴム、ウレタンゴム、フッ化物系ゴム、多硫化物系ゴム、グラフトゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ポリイソブチレンゴム、ポリブテンゴム、イソブテン−イソプレンゴム、アクリレート−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ピリジン−ブタジエンゴム、スチレン−イソプレンゴム、アクリロニトリル−クロロプレンゴム、スチレン−クロロプレンゴム等がある。
増粘効果の高い増粘剤としてはポリプロピレンと上記合成ゴムとのポリマーアロイがある。また上記合成ゴムとしてはポリプロピレンと良好な相溶性を有するＥＰＲまたはＥＰＤＭやＳＢＲが望ましい。また上記ポリマーアロイを増粘剤として再生ポリエステル樹脂に使用すると、押出し水冷後の予備乾燥の場合樹脂が黄変やブロッキングを起さない。
【０００９】
上記増粘剤のメルトフローレート（ＭＦＲ）はＪＩＳＫ７２１０表１条件４（試験温度１９０℃、試験荷重２１．１８（Ｎ））に準拠した測定方法により、０．５〜２０ g／１０分、望ましくは０．５〜１０ g／１０分、更に望ましくは０．５〜５ g／１０分であり、上記増粘剤は通常ポリエステル樹脂１００重量部に対して２〜５０重量部、望ましくは１０〜２０重量部添加される。上記増粘剤の添加量が２重量部に満たない場合には、増粘効果が顕著でなく、また５０重量部を超えると製品の剛性が低下するおそれがある。
本発明においては、上記増粘剤は単にポリエステル樹脂の溶融粘度を増大せしめるのみならず、耐熱性、耐衝撃性、寸法安定性、剛性等を改良するためにも添加されてもよい。
【００１０】
〔高分子化剤〕
本発明において、特に再生ポリエステル樹脂のような低分子量化により溶融粘度が著しく低くなっている樹脂の場合には、高分子化剤を使用する。上記高分子化剤としてはポリエステル樹脂と反応する官能基を有する樹脂またはエラストマーを使用する。
上記ポリエステル樹脂と反応する官能基としては、例えばエポキシ基、カルボキシル基、イソシアネート基等があり、ポリエステル樹脂と高い反応性を有する点ではエポキシ基が望ましい。このような官能基を有する樹脂またはエラストマーとしてはエチレン−グリシジルメタクリレート（ＧＭＡ）共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−ビニルイソシアネート共重合体等のエチレン系共重合体、上記エチレン系共重合体にスチレンをグラフト共重合せしめたポリスチレングラフトエチレン系共重合体、エポキシ基含有ＳＢＳ、エポキシ基含有ＳＥＢＳ、エポキシ基含有ＥＥＡ、カルボキシル基含有ＳＢＳ、カルボキシル基含有ＳＥＢＳ、カルボキシル基含有ＥＥＡ等である。また上記高分子化剤と増粘剤のソルビリティーパラメーターの差は１以内であることが望ましい。
【００１１】
上記高分子化剤は使用される上記増粘剤と同種の骨格を有するものを選択することが望ましい。例えば増粘剤がポリエチレン、ＥＥＡ、ＥＰＲまたはＥＰＤＭのようなオレフィン系増粘剤の場合には、高分子化剤としてエチレン−グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−ビニルイソシアネート共重合体等のオレフィン系高分子化剤が選択され、増粘剤がＳＢＳあるいはＳＥＢＳの場合には、エポキシ基含有ＳＢＳあるいはＳＥＢＳ、カルボキシル基含有ＳＢＳあるいはＳＥＢＳ等のＳＢＳあるいはＳＥＢＳ系高分子化剤が選択される。上記高分子化剤はポリエステル樹脂１００重量部に対して通常０．１〜２０重量部好ましくは０．１〜１０重量部添加される。
【００１２】
〔ポリエステル樹脂改質剤〕
上記増粘剤と上記高分子化剤とを混合してポリエステル樹脂改質剤を調製しておいてもよい。この場合該増粘剤と該高分子化剤との混合比率は通常６０：４０〜９０：１０重量比とする。上記改質剤にとって望ましい増粘剤は上記ポリプロピレンと合成ゴムとのポリマーアロイであり、望ましい合成ゴムとしてはＥＰＲ、ＥＰＤＭ、ＳＢＲがある。
【００１３】
〔その他の成分〕
本発明においては、更にポリエステル樹脂組成物の耐熱性、耐衝撃性、寸法安定性、剛性等を改良するために、例えばスチレン−イソプレンゴム（ＳＩＲ）、スチレン−エチレン共重合体、ポリ（α−メチルスチレン）−ポリブタジエン−ポリ（αメチルスチレン）共重合体（α−ＭｅＳ−Ｂ−α−ＭｅＳ）、ポリ（αメチルスチレン）−ポリイソプレン−ポリ（α−メチルスチレン）、ブタジエン−スチレン共重合体（ＢＳ）、エチレン−プロピレン−エチリデン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ブテン−１共重合体、エチレン−プロピレン−エチルデンノルボルネン共重合体、エチレン−プロピレン−ジシクロペンタジエン共重合体、エチレン−プロピレン−１，４ヘキサジエン共重合体、エチレン−ブテン−１−エチリデンノルボルネン共重合体、エチレン−ブテン−１−ジシクロペンタジエン共重合体、エチレン−ブテン−１−１，４ヘキサジエン共重合体、アクリロニトリル−クロロプレン共重合体（ＮＣＲ）、スチレン−クロロプレン共重合体（ＳＣＲ）等の樹脂またはエラストマー、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、燐酸カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、アルミナ、シリカ、ケイ藻土、ドロマイト、石膏、タルク、クレー、アスベスト、マイカ、ガラス繊維、ケイ酸カルシウム、ベントナイト、ホワイトカーボン、カーボンブラック、鉄粉、アルミニウム粉、石粉、高炉スラグ、フライアッシュ、セメント、ジルコニア粉等の充填剤、難燃剤、酸化防止剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、結晶化促進剤、発泡剤、染料、顔料等の着色剤等が添加されてもよい。上記成分は上記ポリエステル樹脂改質剤に添加しておいてもよい。
【００１４】
〔配合〕
上記成分の混合方法はドライブレンドが望ましく、特に増粘剤と高分子化剤との混合物をペレット化し、該ペレットにポリエステル樹脂の粉砕物、特にフレーク状の粉砕物を混合して射出成形することが望ましい。
【００１５】
〔実施例１〕（新規ポリエステル樹脂）
ジカルボン酸単位がテレフタル酸１００モル％、ジオール単位がエチレングリコール９８モル％、ジエチレングリコール２モル％から得られ、エチレンテレフタレート単位が全構成繰返し単位の９８モル％を占めるポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）を使用し、表１の配合で増粘剤Ａ（リアクターＴＰＯ（ＭＯＮＴＥＬＬ  ＳＤＫ  Ｓｕｎｒｉｓｅ  Ｌｔｄ製商品名）：ポリプロピレン−ＥＰＲポリマーアロイ，ＭＦＲ０．６ g／１０分）をそれぞれドライブレンドし、東洋精機社製キャピログラフを使用し、ダイス径１mm、測定温度２７０℃、予熱時間３００秒の条件で溶融粘度を測定し、更にバレル温度２６０〜２７０℃、金型温度：型面２５〜３５℃、射出圧力約１０００ kgf／cm2 の条件で射出成形して１７５mm×１２．７mm、肉厚４mmのプレートを作成し、更に該プレートを加工して６４mm×１２．７mm、ノッチ深さ２．５４mmの試験片（ＪＩＳＫ７１１０）を作成し、耐衝撃性を測定した。その結果を表１に示す。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
表１をみると、増粘剤Ａの添加によってＰＥＴの溶融粘度Ａは押出成形時にドローダウン現象を起さない５０００Ｐoise以上に増大し、耐衝撃性も向上していることが認められる。
【００１８】
〔実施例２〕（再生ポリエステル樹脂）
ペットボトル廃品粉砕物を使用し、表２の配合で実施例１の増粘剤Ａ、増粘剤Ｂ（低密度ポリエチレン（ＬＥＤＰ）：ＭＦＲ４．０ｇ／１０分）、増粘剤Ｃ（ＥＥＡ，ＭＦＲ０．６ g／１０分）、増粘剤Ｄ（ＳＥＢＳ，ＭＦＲ２．３ g／１０分）および高分子化剤Ａ（エポキシ基含有ＳＢＳ）、高分子化剤Ｂ（スチレングラフトエチレン−ＧＭＡ共重合体）、高分子化剤Ｃ（エチレン−ＧＭＡ共重合体）をドライブレンドし、実施例１と同様な条件で射出成形して同様な試験片を作成し、実施例１と同様に物性を測定した。その結果を表２に示す。
【００１９】
【表２】
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【００２０】
表２をみると、増粘剤Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのいずれかと高分子化剤の添加によって、低分子量化している再生ポリエステル樹脂であっても溶融粘度Ａはいずれも増大し、かつ耐衝撃性も大巾に向上していることが認められが、増粘剤Ｂ，Ｃ，Ｄを使用した試料４，５，６は乾燥時に黄変しかつブロッキングを示し、一方リアクターＴＰＯを増粘剤Ａとして使用した試料Ｎｏ２，３は乾燥時に黄変もブロッキングも示さない。
上記試料１，２，３について剪断速度を種々に変更して溶融粘度を測定した。その結果を表３および図１に示す。
【００２１】
【表３】
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【００２２】
表３および図１に示す結果によれば、本発明の試料Ｎｏ２，３は剪断速度が０に近い状態で無添加再生ＰＥＴである試料Ｎｏ１よりもいづれもはるかに高い溶融粘度を示し、射出成形時におけるノズル先端からのポリエステル樹脂のドローダウン現象が防止される。
また押出成形時の剪断速度に対応する１０2 Ｓec-1近辺の剪断速度の場合でも、試料Ｎｏ２，３は試料Ｎｏ１よりもいづれも高く、押出成形時の成形品のドローダウン現象が防止され、異形成形が可能であることが予測される。
即ち試料Ｎｏ２，３の場合は押出成形機によって押出した際、径が安定してストランドが順調に得られるが、試料Ｎｏ１ではストランド径が一定せず、小径部分でちぎれてしまう。
【００２３】
一方射出成形時の剪断速度に対応する１０3 Ｓec-1以上の剪断速度では、試料Ｎｏ２，３の溶融粘度はいづれも試料Ｎｏ１の溶融粘度に近づき、射出成形性が良好であることが予測される。
【００２４】
〔実施例３〕
増粘剤Ａ（リアクターＴＰＯ）７５重量％、高分子化剤Ｂ（スチレングラフトエチレン−ＧＭＡ共重合体）２５重量％を混合してポリエステル樹脂改質剤Ａを調製する。
上記改質剤Ａを実施例２で使用した再生ＰＥＴに５重量％、１０重量％、１５重量％を添加して剪断速度と溶融粘度の関係を求めた。その結果を図２に示す。
【００２５】
図２をみれば、改質剤５重量％の添加でも、ドローダウン現象は防止され、また異形成形が可能であり、しかも射出成形性は良好であることが予想される。
更に成形温度２６０〜２８０℃の範囲でスパイラル状キャビティを有する金型内に射出成形を行なってキャビティ内のスパイラル長さを測定した。その結果を図３に示す。
【００２６】
図３によれば、改質剤５重量％の添加でもスパイラル長さは無添加のものと同等以上であり、改質剤添加によっても各試料溶融物は金型内で良好な流動性を示し、射出成形性は阻害されず、かえって改良されることが認められる。
【００２７】
【作用・効果】
ポリエステル樹脂の溶融粘度は上記本発明の増粘剤の添加によって改良される。特に低分子量化した再生ポリエステル樹脂の場合には更に高分子化剤を添加することによって溶融粘度は大巾に増大し、射出成形時におけるノズル先端からのポリエステル樹脂のドローダウン現象や押出成形時の成形品のドローダウン現象が防止され、射出成形性は良好に維持され、成形品の耐衝撃性も改良される。
したがって本発明では従来シート状、繊維状、容器状に限られていたポリエステル樹脂成形物を種々な形状に成形することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】種々の増粘剤と高分子化剤を使用した試料の剪断速度と溶融粘度の関係を示すグラフ
【図２】種々の量で改質剤を添加した試料の剪断速度と溶融粘度の関係を示すグラフ
【図３】種々の量で改質剤を添加した試料の成形温度とスパイラル長さとの関係を示すグラフ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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