JP2019026683A - Polyester resin composition, thermoplastic resin composition containing the same, and molded article - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、溶融粘度が低く、高融点のポリエステル樹脂および顔料からなるポリエステル樹脂組成物、それを含む熱可塑性樹脂組成物、およびその熱可塑性樹脂組成物からなる成形品に関するものである。 The present invention relates to a polyester resin composition comprising a polyester resin and a pigment having a low melt viscosity and a high melting point, a thermoplastic resin composition containing the same, and a molded article comprising the thermoplastic resin composition.
ポリブチレンテレフタレート(PBT)やポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステル樹脂は機械特性、耐熱性、成形性リサイクル性、耐薬品性の点で優れ、成形品、フィルムおよび繊維などに溶融加工することができ、さらに製品の種類によって着色することが求められる。 Polyester resins such as polybutylene terephthalate (PBT) and polyethylene terephthalate (PET) are excellent in mechanical properties, heat resistance, moldability recyclability, and chemical resistance, and can be melt processed into molded products, films and fibers. Furthermore, it is required to be colored according to the type of product.
樹脂用着色剤としては、その使用用途や樹脂、成形方法に応じて、ドライカラー、マスターバッチ、着色ペレットなど、様々な着色剤が選択使用されている。中でも樹脂中に顔料を高濃度に分散させたマスターバッチはハンドリング性に優れる点で広く使用されている。一方、マスターバッチ製造においては、顔料を高濃度に、分散性よく樹脂に練り込むことが重要である一方、凝集体を形成しやすい顔料を用いた場合、均質なマスターバッチを得ることは困難であった。そのため、顔料の表面処理や分散剤を用いた顔料予備分散体により、顔料の凝集を抑制する方法が知られている。 As the colorant for the resin, various colorants such as a dry color, a master batch, and a colored pellet are selectively used depending on the intended use, resin, and molding method. Among them, a master batch in which a pigment is dispersed at a high concentration in a resin is widely used in terms of excellent handling properties. On the other hand, in master batch production, it is important to knead the pigment into the resin at a high concentration and with good dispersibility. On the other hand, it is difficult to obtain a homogeneous master batch when using a pigment that easily forms an aggregate. there were. For this reason, a method is known in which pigment aggregation is suppressed by a pigment surface treatment or a pigment preliminary dispersion using a dispersant.
特許文献1では、染顔料分散用ビヒクルとして、低分子量の熱可塑性ポリエステル樹脂を用いることで、マスターバッチ中の染顔料の分散性を向上させている。 In patent document 1, the dispersibility of the dye / pigment in a masterbatch is improved by using a low molecular weight thermoplastic polyester resin as a dye / pigment dispersion vehicle.
特許文献2では、液状ポリエステル分散剤を用いることで、ポリエステル繊維の染色性を改善させている。 In Patent Document 2, the dyeability of polyester fibers is improved by using a liquid polyester dispersant.
特許文献3では、飽和共重合ポリエステルを用いることで、顔料を高充填させた際の分散性および発色性を向上させている。 In patent document 3, the dispersibility and coloring property at the time of highly filling a pigment are improved by using saturated copolyester.
しかしながら、特許文献1〜3の技術では、いずれも低分子量、かつ融点の低い分散剤を用いているため、分散剤のスリップ効果による成形加工性の悪化や高温環境下における分散剤のブリードアウト、さらに顔料処理工程を必要とすることにより製造コストや生産性に劣るという課題があった。顔料分散性および分配性に優れたポリエステル樹脂を用いることができれば、簡便に低コストのマスターバッチを製造することが可能となる。 However, in the techniques of Patent Documents 1 to 3, since both use a low molecular weight and low melting point dispersant, the deterioration of the molding processability due to the slip effect of the dispersant and the bleedout of the dispersant in a high temperature environment, Furthermore, there was a problem that the manufacturing cost and productivity were inferior due to the necessity of the pigment treatment step. If a polyester resin excellent in pigment dispersibility and dispersibility can be used, a low-cost masterbatch can be easily produced.
本発明が解決しようとする課題は、溶融粘度が低く、高融点のポリエステル樹脂および顔料からなるポリエステル樹脂組成物、それを含む熱可塑性樹脂組成物、およびその熱可塑性樹脂組成物からなる成形品を提供することにある。 The problems to be solved by the present invention include a polyester resin composition comprising a polyester resin and a pigment having a low melt viscosity and a high melting point, a thermoplastic resin composition containing the polyester resin composition, and a molded article comprising the thermoplastic resin composition. It is to provide.
上記課題を解決するため本発明のポリエステル樹脂は次の構成を有する。すなわち、本発明は以下のとおりである。
(1)(a)重量平均分子量Mwが10,000〜100,000、融点が210℃以上、融点+20℃における溶融粘度μが70Pa・s以下であるポリエステル樹脂30〜95質量部、(b)顔料5〜70質量部、からなるポリエステル樹脂組成物。
(ただし、ここで用いた重量平均分子量Mwは、ヘキサフルオロイソプロパノール(0.005N トリフルオロ酢酸ナトリウム添加)を移動相とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー法で求めた、標準ポリメタクリル酸メチルの分子量に対する相対的な重量平均分子量を示す。)
(2)前記ポリエステル樹脂が、下記式(1)で表される化合物を末端に30〜150mol/ton結合していることを特徴とする上記(1)に記載のポリエステル樹脂組成物。
In order to solve the above problems, the polyester resin of the present invention has the following constitution. That is, the present invention is as follows.
(1) (a) 30 to 95 parts by mass of a polyester resin having a weight average molecular weight Mw of 10,000 to 100,000, a melting point of 210 ° C. or higher, and a melting viscosity μ at a melting point of + 20 ° C. of 70 Pa · s or less, (b) A polyester resin composition comprising 5 to 70 parts by mass of a pigment.
(However, the weight average molecular weight Mw used here is relative to the molecular weight of the standard polymethyl methacrylate obtained by gel permeation chromatography using hexafluoroisopropanol (0.005N sodium trifluoroacetate added) as a mobile phase). The weight average molecular weight is shown.)
(2) The polyester resin composition according to (1), wherein the polyester resin has a compound represented by the following formula (1) bonded to 30 to 150 mol / ton at the end.
(上記式(1)において、R1は炭素数1〜30のアルキル基、炭素数6〜20のシクロアルキル基、炭素数6〜10のアリール基および炭素原子数7〜20のアラルキル基から選ばれる少なくとも1種であり、
R2はヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、シラノール基、チオール基から選ばれる1種であり、
mは1〜3の整数であり、
nは1〜29の整数であり、
Xは水素原子および/またはメチル基であり、
Yは水素原子および/またはメチル基であり、
R1およびR2の炭素数を除いたときの化合物の炭素合計数が2〜58である。)
(3)前記(a)ポリエステル樹脂および(b)顔料を210〜300℃の範囲で溶融混練することを特徴とする上記(1)または(2)に記載のポリエステル樹脂組成物の製造方法。
(4)熱可塑性樹脂および上記(1)または(2)に記載のポリエステル樹脂組成物を含む熱可塑性樹脂組成物であって、前記ポリエステル樹脂組成物を0.01〜10質量%含み、130℃で100時間熱処理した後の重量減少率が0.1%以下であることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。
(5)前記熱可塑性樹脂が、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートおよびポリブチレンナフタレートからなる群から選ばれる1種以上である上記(4)に記載の熱可塑性樹脂組成物。
(6)熱可塑性樹脂および上記(1)または(2)に記載のポリエステル樹脂組成物を含む熱可塑性樹脂組成物からなる成形品の製造方法であって、前記熱可塑性樹脂組成物を230〜320℃の範囲で溶融成形することを特徴とする成形品の製造方法。
(7)上記(4)または(5)に記載の熱可塑性樹脂組成物を成形してなる成形品。
(In the above formula (1), R 1 is selected from an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a cycloalkyl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms. At least one kind
R 2 is one selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, a silanol group, and a thiol group,
m is an integer of 1 to 3,
n is an integer from 1 to 29;
X is a hydrogen atom and / or a methyl group,
Y is a hydrogen atom and / or a methyl group,
The total number of carbon atoms of the compound when excluding the carbon number of R 1 and R 2 is 2 to 58. )
(3) The method for producing a polyester resin composition as described in (1) or (2) above, wherein the (a) polyester resin and (b) pigment are melt-kneaded in the range of 210 to 300 ° C.
(4) A thermoplastic resin composition comprising a thermoplastic resin and the polyester resin composition according to (1) or (2) above, comprising 0.01 to 10% by mass of the polyester resin composition, and 130 ° C. A thermoplastic resin composition characterized in that the weight loss rate after heat treatment for 100 hours is 0.1% or less.
(5) The thermoplastic resin according to (4), wherein the thermoplastic resin is at least one selected from the group consisting of polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polybutylene naphthalate. Composition.
(6) A method for producing a molded article comprising a thermoplastic resin composition comprising a thermoplastic resin and the polyester resin composition described in (1) or (2) above, wherein the thermoplastic resin composition is 230 to 320. A method for producing a molded product, comprising melt-molding in the range of ° C.
(7) A molded product obtained by molding the thermoplastic resin composition according to the above (4) or (5).
本発明によれば、溶融粘度が低く、高融点のポリエステル樹脂および顔料からなるポリエステル樹脂組成物、それを含む熱可塑性樹脂組成物、およびその熱可塑性樹脂組成物からなる成形品を得ることができる。 According to the present invention, a polyester resin composition comprising a polyester resin and a pigment having a low melt viscosity and a high melting point, a thermoplastic resin composition containing the polyester resin composition, and a molded article comprising the thermoplastic resin composition can be obtained. .
次に、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated in detail.
本発明で用いられるポリエステル樹脂は、ジオールまたはそのエステル形成性誘導体と、ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体を反応することにより得られるものである。ポリエステル樹脂についてその重合方法には特に制限はないが、ジオールとジカルボン酸から得る方法が好ましい。本発明のポリエステル樹脂において、ポリエステル樹脂部分を構成する主要ジオール成分はエチレングリコールおよび1,4−ブタンジオールから選ばれる少なくとも1種であり、主要ジカルボン酸成分はテレフタル酸およびそのジアルキルエステルから選ばれる少なくとも1種である。ここで主要ジオール成分とは、本発明のポリエステル樹脂を構成する全ジオール成分に対するエチレングリコールおよび1,4−ブタンジオールの割合が80mol%以上であると定義する。また、主要ジカルボン酸成分とは、本発明のポリエステル樹脂を構成する全ジカルボン酸成分に対するテレフタル酸およびそのジアルキルエステルの割合が80mol%以上であると定義する。 The polyester resin used in the present invention is obtained by reacting a diol or an ester-forming derivative thereof with a dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof. Although there is no restriction | limiting in particular in the polymerization method about a polyester resin, The method obtained from diol and dicarboxylic acid is preferable. In the polyester resin of the present invention, the main diol component constituting the polyester resin portion is at least one selected from ethylene glycol and 1,4-butanediol, and the main dicarboxylic acid component is at least selected from terephthalic acid and dialkyl esters thereof. One type. Here, the main diol component is defined as a ratio of ethylene glycol and 1,4-butanediol to 80 mol% or more with respect to all diol components constituting the polyester resin of the present invention. The main dicarboxylic acid component is defined as a ratio of terephthalic acid and its dialkyl ester to 80 mol% or more with respect to all dicarboxylic acid components constituting the polyester resin of the present invention.
本発明におけるポリエステル樹脂は、本発明の効果が実質的に損なわれない範囲で、共重合成分として、イソフタル酸、イソフタル酸−5−スルホン酸塩、フタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、ビスフェノールジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸及びそのジアルキルエステル、琥珀酸、アジピン酸、ピメリン酸、スべリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸などの脂肪族ジカルボン酸及びそのジアルキルエステル、プロパンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、ビスフェノールA−エチレンオキサイド付加物のようなジオール成分などの重合性官能基を2つ有する化合物を共重合していてもよい。これらの化合物は、ポリエステル樹脂を構成する全モノマー成分に対して、10重量%以下の範囲が好ましい。これらの化合物は単独あるいは2種類以上を組み合わせて使用することも可能である。なお、ジカルボン酸ジアルキルエステルとしては、ジカルボン酸ジメチル、ジカルボン酸ジエチルなどが挙げられる。なお、共重合成分としては、前記重合性官能基を2つ有する化合物が好ましい。トリメチル1,3,5−ベンゼントリカルボキシレートのような、重合性官能基を3つ以上有する化合物は、架橋点となるため、ポリマーの融点や溶融滞留安定性が低下する傾向がある。ポリマー中に含まれる、重合性官能基を3つ以上有する化合物の重量割合は、ポリエステル樹脂を構成する全モノマー成分に対して、0.8重量%以下であることが好ましい。より好ましくは、0.5重量%以下、さらに好ましくは0重量%である。 As long as the effects of the present invention are not substantially impaired, the polyester resin in the present invention includes, as a copolymerization component, isophthalic acid, isophthalic acid-5-sulfonate, phthalic acid, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid, Aromatic dicarboxylic acids such as bisphenol dicarboxylic acid and dialkyl esters thereof, succinic acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, 1,9-nonanedicarboxylic acid, 1,12-dodecanedicarboxylic acid, etc. 2 polymerizable functional groups such as diol components such as aliphatic dicarboxylic acids and dialkyl esters thereof, propanediol, pentanediol, hexanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, and bisphenol A-ethylene oxide adduct May be copolymerized. These compounds are preferably in the range of 10% by weight or less based on all monomer components constituting the polyester resin. These compounds can be used alone or in combination of two or more. Examples of dicarboxylic acid dialkyl esters include dimethyl dicarboxylate and diethyl dicarboxylate. In addition, as a copolymerization component, the compound which has the said 2 polymerizable functional group is preferable. Since a compound having three or more polymerizable functional groups such as trimethyl 1,3,5-benzenetricarboxylate serves as a crosslinking point, the polymer melting point and melt residence stability tend to decrease. The weight ratio of the compound having three or more polymerizable functional groups contained in the polymer is preferably 0.8% by weight or less based on the total monomer components constituting the polyester resin. More preferably, it is 0.5% by weight or less, and further preferably 0% by weight.
本発明において、ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、ポリエステル樹脂を含む樹脂組成物からなる成形品の機械特性に優れる点で、10,000以上であることが必要である。10,000未満であると機械強度が低下する問題がある。また、14,000以上であることが好ましく、18,000以上であることがより好ましい。また、製造時の熱劣化を抑制できる点で、100,000以下であることが必要である。100,000を超えると成形加工が困難となる問題がある。90,000以下であることが好ましく、80,000以下であることがより好ましい。なお、重量平均分子量は、溶媒としてヘキサフルオロイソプロパノール、カラムとしてShodex GPC HFIP−806M(2本)とShodex GPC HFIP−LGを直列に接続したものを用いて、30℃で測定したヘキサフルオロイソプロパノール(0.005N トリフルオロ酢酸ナトリウム添加)を移動相とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定することができる。その重量平均分子量は、標準ポリメチルメタクリレートの分子量に対する相対値である。なお、後述する数平均分子量についても、前記方法と同じ方法で測定されたものである。 In the present invention, the weight average molecular weight (Mw) of the polyester resin needs to be 10,000 or more from the viewpoint of excellent mechanical properties of a molded product made of a resin composition containing the polyester resin. If it is less than 10,000, there is a problem that the mechanical strength is lowered. Moreover, it is preferable that it is 14,000 or more, and it is more preferable that it is 18,000 or more. Moreover, it is necessary that it is 100,000 or less at the point which can suppress the thermal deterioration at the time of manufacture. If it exceeds 100,000, there is a problem that the molding process becomes difficult. It is preferably 90,000 or less, and more preferably 80,000 or less. The weight average molecular weight is hexafluoroisopropanol (0) measured at 30 ° C. using hexafluoroisopropanol as a solvent and Shodex GPC HFIP-806M (two) and Shodex GPC HFIP-LG connected in series as a column. It can be measured by gel permeation chromatography (GPC) using .005N sodium trifluoroacetate as a mobile phase. The weight average molecular weight is a relative value to the molecular weight of standard polymethyl methacrylate. In addition, the number average molecular weight described later is also measured by the same method as described above.
本発明において、ポリエステル樹脂の融点は210℃以上であることが必要である。また、溶融加工性に優れる点で、215℃以上であることが好ましく、220℃以上であることがより好ましい。融点の上限は特に限定されないが、溶融加工性に優れる点で、280℃以下であることが好ましく、270℃以下であることがより好ましい。融点が210℃未満であると耐熱性低下の問題があり、一方、融点が280℃を超えると極めて結晶化度、結晶サイズが大きくなるため、溶融加工時に過度に加熱することが必要となり、ポリエステル樹脂およびポリエステル樹脂末端に結合させた式(1)で表される(ポリ)オキシアルキレン構造を有する化合物に由来する構造の分解を併発する問題がある。なお、ポリエステル樹脂の融点とは、示差走査型熱量計(DSC)を用い、昇温速度20℃/分で30℃から280℃まで昇温し、280℃で3分間保持した後、降温速度20℃/分で280℃から30℃まで降温した後、昇温速度20℃/分で30℃から280℃まで昇温したときに観測される吸熱ピークのピークトップ温度である。 In the present invention, the melting point of the polyester resin needs to be 210 ° C. or higher. Moreover, it is preferable that it is 215 degreeC or more at the point which is excellent in melt workability, and it is more preferable that it is 220 degreeC or more. Although the upper limit of melting | fusing point is not specifically limited, It is preferable that it is 280 degrees C or less, and it is more preferable that it is 270 degrees C or less at the point which is excellent in melt workability. If the melting point is less than 210 ° C, there is a problem of lowering the heat resistance. On the other hand, if the melting point exceeds 280 ° C, the crystallinity and crystal size become extremely large. There is a problem in that the decomposition of the structure derived from the compound having the (poly) oxyalkylene structure represented by the formula (1) bonded to the terminal of the resin and the polyester resin is accompanied. The melting point of the polyester resin is a differential scanning calorimeter (DSC), heated from 30 ° C. to 280 ° C. at a heating rate of 20 ° C./min, held at 280 ° C. for 3 minutes, and then cooled down by 20 This is the peak top temperature of the endothermic peak observed when the temperature is decreased from 280 ° C. to 30 ° C. at a rate of 20 ° C./min and then increased from 30 ° C. to 280 ° C. at a rate of temperature increase of 20 ° C./min.
また、本発明においては、前記示差走査型熱量計(DSC)を用いて前記の条件で測定した吸熱ピークの面積で表される結晶融解熱量は、耐熱性に優れる点で、40J/g以上であることが好ましく、45J/g以上であることがより好ましい。また、溶融加工性に優れる点で、60J/g以下が好ましく、55J/g以下がより好ましい。本発明のポリエステル樹脂を構成する全ジオール成分に対するエチレングリコールおよび1,4−ブタンジオールから選ばれる少なくとも1種の割合が80mol%以上、全ジカルボン酸成分に対するテレフタル酸およびそのアルキルエステルの割合が80mol%以上とすることで、結晶融解熱量を高くすることができる。 Further, in the present invention, the heat of crystal fusion represented by the area of the endothermic peak measured under the above conditions using the differential scanning calorimeter (DSC) is 40 J / g or more in terms of excellent heat resistance. It is preferable that it is 45 J / g or more. Moreover, 60 J / g or less is preferable at the point which is excellent in melt processability, and 55 J / g or less is more preferable. The ratio of at least one selected from ethylene glycol and 1,4-butanediol to all diol components constituting the polyester resin of the present invention is 80 mol% or more, and the ratio of terephthalic acid and its alkyl ester to all dicarboxylic acid components is 80 mol%. By setting it as the above, the amount of heat of crystal fusion can be made high.
さらに、本発明のポリエステル樹脂は、示差走査型熱量計(DSC)を用い、昇温速度20℃/分で30℃から280℃まで昇温し、280℃で3分間保持した後、降温速度20℃/分で280℃から30℃まで降温したときに観察される発熱ピークのピークトップ温度(降温結晶化温度)が160℃以上であることが、結晶性に優れる点で、好ましい。165℃以上であることがより好ましく、170℃以上であることがさらに好ましい。また、210℃以下であることが好ましい。降温結晶化温度が210℃を越える場合、分子間相互作用が強く、溶融粘度低減効果が小さい傾向があるので、降温結晶化温度は210℃以下であることが好ましい。200℃以下であることがより好ましく、190℃以下であることがさらに好ましい。 Furthermore, the polyester resin of the present invention was heated from 30 ° C. to 280 ° C. at a temperature rising rate of 20 ° C./min using a differential scanning calorimeter (DSC), held at 280 ° C. for 3 minutes, and then the temperature falling rate of 20 It is preferable that the peak top temperature of the exothermic peak observed when the temperature is lowered from 280 ° C. to 30 ° C. at 30 ° C./minute (temperature-lowering crystallization temperature) is 160 ° C. or more from the viewpoint of excellent crystallinity. The temperature is more preferably 165 ° C or higher, and further preferably 170 ° C or higher. Moreover, it is preferable that it is 210 degrees C or less. When the temperature-falling crystallization temperature exceeds 210 ° C., the intermolecular interaction is strong and the melt viscosity reduction effect tends to be small. Therefore, the temperature-falling crystallization temperature is preferably 210 ° C. or less. The temperature is more preferably 200 ° C. or lower, and further preferably 190 ° C. or lower.
本発明のポリエステル樹脂は、顔料分散性および分配性に優れる点で、融点+20℃における溶融粘度μ(Pa・s)が70Pa・s以下であることが必要である。溶融粘度が低いと、重合時の剪断発熱が抑制され、分解を抑制できるため、60Pa・s以下であることが好ましく、50Pa・s以下であることがより好ましい。なお、本発明において、融点+20℃における溶融粘度μ(Pa・s)とは、レオメータ(AntonPaar社製、MCR501)を用いて、窒素雰囲気下、融点+20℃で5分溶融した後、振動モード、周波数3.0Hz、振り角20%にて測定したときの溶融粘度μ(Pa・s)をいう。 The polyester resin of the present invention is required to have a melt viscosity μ (Pa · s) at a melting point of + 20 ° C. of 70 Pa · s or less from the viewpoint of excellent pigment dispersibility and distribution. When the melt viscosity is low, shear heat generation during polymerization is suppressed and decomposition can be suppressed. Therefore, the viscosity is preferably 60 Pa · s or less, and more preferably 50 Pa · s or less. In the present invention, the melt viscosity μ (Pa · s) at melting point + 20 ° C. is a vibration mode after melting at a melting point + 20 ° C. for 5 minutes in a nitrogen atmosphere using a rheometer (manufactured by Anton Paar, MCR501). The melt viscosity μ (Pa · s) when measured at a frequency of 3.0 Hz and a swing angle of 20%.
本発明において、ポリエステル樹脂は次式(1)で表される化合物を末端に30〜150mol/ton結合していることが好ましい。 In the present invention, the polyester resin preferably has a compound represented by the following formula (1) bound to 30 to 150 mol / ton at the end.
(上記式(1)において、R1は炭素数1〜30のアルキル基、炭素数6〜20のシクロアルキル基、炭素数6〜10のアリール基および炭素原子数7〜20のアラルキル基から選ばれる1種であり、R2はヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、シラノール基、チオール基から選ばれる1種であり、mは1〜3の整数であり、nは1〜29の整数であり、Xは水素原子および/またはメチル基であり、Yは水素原子および/またはメチル基であり、R1およびR2の炭素数を除いた炭素合計数が2〜58である。) (In the above formula (1), R 1 is selected from an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a cycloalkyl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms. R 2 is one selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, a silanol group, and a thiol group, m is an integer of 1 to 3, and n is an integer of 1 to 29. X is a hydrogen atom and / or a methyl group, Y is a hydrogen atom and / or a methyl group, and the total number of carbon atoms excluding the carbon number of R 1 and R 2 is 2 to 58.)
式(1)で表される(ポリ)オキシアルキレン構造を有する化合物は、分子運動性が高いエーテル結合をもち、ポリエステル樹脂と溶解度パラメータが近似しているため、相溶性が高いことが知られている。そのため、(ポリ)オキシアルキレン構造を有する化合物が、溶融時のポリエステル分子鎖の分子間相互作用を減少させたり、自由体積を増加させることが可能となり、ポリマー鎖の分子運動性を大幅に増大させる。そのため、溶融粘度が低いポリエステル樹脂組成物が得られ、良好な分配性が発現する。なお、分配性とは、高濃度に顔料を練り込んだカラーマスターバッチを使用した、ある成形加工条件において、マスターバッチがどの程度、希釈用の樹脂と均一に混ざるかという尺度であり、一般的に、希釈用の樹脂に対して、カラーマスターバッチの溶融粘度が低いほど分配性は良好となることが知られている。また、(ポリ)オキシアルキレン構造の低い表面張力および接触角によって顔料に対する濡れ性が付与されるため、良好な顔料分散性が発現する。 The compound having a (poly) oxyalkylene structure represented by the formula (1) has an ether bond having a high molecular mobility, and has a solubility parameter close to that of a polyester resin. Yes. Therefore, a compound having a (poly) oxyalkylene structure can reduce the intermolecular interaction of the polyester molecular chain at the time of melting and increase the free volume, thereby greatly increasing the molecular mobility of the polymer chain. . Therefore, a polyester resin composition having a low melt viscosity is obtained, and good distribution properties are exhibited. Dispensability is a measure of how much the master batch is evenly mixed with the dilution resin under certain molding processing conditions using a color master batch in which a pigment is kneaded at a high concentration. In addition, it is known that the distribution property becomes better as the melt viscosity of the color master batch is lower than the resin for dilution. Moreover, since the wettability with respect to a pigment is provided with the low surface tension and contact angle of a (poly) oxyalkylene structure, favorable pigment dispersibility is expressed.
本発明において、化合物(1)のR1は炭素数1〜30のアルキル基、炭素数6〜20のシクロアルキル基、炭素数6〜10のアリール基および炭素原子数7〜20のアラルキル基から選ばれる1種であることが好ましい。炭素数1〜30のアルキル基の具体例として、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等が挙げられる。炭素原子数6〜20のシクロアルキル基の具体例として、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基等が挙げられる。炭素原子数6〜10のアリール基の具体例として、フェニル基、トリル基、ジメチルフェニル基、ナフチル基等が挙げられる。炭素原子数7〜20のアラルキル基の具体例として、ベンジル基、フェネチル基、メチルベンジル基、2−フェニルプロパン−2−イル基、ジフェニルメチル基等が挙げられる。R1としては、炭素数1〜30のアルキル基がより好ましく、特に好ましくはメチル基である。 In the present invention, R 1 of the compound (1) is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a cycloalkyl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms. It is preferable that it is 1 type chosen. Specific examples of the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group and the like. Specific examples of the cycloalkyl group having 6 to 20 carbon atoms include a cyclohexyl group, a cyclopentyl group, a cyclooctyl group, and a cyclodecyl group. Specific examples of the aryl group having 6 to 10 carbon atoms include a phenyl group, a tolyl group, a dimethylphenyl group, and a naphthyl group. Specific examples of the aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms include benzyl group, phenethyl group, methylbenzyl group, 2-phenylpropan-2-yl group, diphenylmethyl group and the like. R 1 is more preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, and particularly preferably a methyl group.
本発明において、化合物(1)のR2は、ポリエステル樹脂に結合可能な官能基であり、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、シラノール基、チオール基から選ばれる1種であることが好ましい。ポリエステル樹脂との反応性に優れる点で、ヒドロキシル基、カルボキシル基がより好ましい。 In the present invention, R 2 of the compound (1) is a functional group capable of binding to the polyester resin, and is preferably one type selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, a silanol group, and a thiol group. From the viewpoint of excellent reactivity with the polyester resin, a hydroxyl group and a carboxyl group are more preferable.
本発明において、化合物(1)のmは耐熱性に優れる点で、1〜3の整数であることが好ましい。また、1または2であることがより好ましく、1であることが特に好ましい。mを3以下とすることで、末端部分に占めるエーテル結合が多くなり、顔料分散性向上効果を大きくすることができる。 In the present invention, m in the compound (1) is preferably an integer of 1 to 3 in terms of excellent heat resistance. Further, 1 or 2 is more preferable, and 1 is particularly preferable. By setting m to 3 or less, the ether bond occupying the terminal portion increases and the effect of improving pigment dispersibility can be increased.
本発明において、化合物(1)のnは、溶融粘度低減による分配性および溶融滞留安定性に優れる点で、1〜29の整数であることが好ましい。nは3以上の整数であることがより好ましく、5以上の整数であることが特に好ましい。nは25以下の整数であることがより好ましく、20以下の整数であることが特に好ましい。nが29を超えると溶融粘度低減による分配性向上効果が小さくなるとともに、溶融滞留安定性が悪化する。 In the present invention, n in the compound (1) is preferably an integer of 1 to 29 from the viewpoint of excellent partitionability and melt residence stability due to reduction in melt viscosity. n is more preferably an integer of 3 or more, and particularly preferably an integer of 5 or more. n is more preferably an integer of 25 or less, and particularly preferably an integer of 20 or less. When n exceeds 29, the effect of improving the dispersibility by reducing the melt viscosity is reduced and the melt residence stability is deteriorated.
本発明において、化合物(1)のXは水素原子および/またはメチル基であることが好ましい。Xを水素原子および/またはメチル基とすることで、主骨格となるポリエステル部分との親和性が向上し、溶融粘度低減による分配性向上効果を大きくすることができる。 In the present invention, X in the compound (1) is preferably a hydrogen atom and / or a methyl group. By making X a hydrogen atom and / or a methyl group, the affinity with the polyester portion serving as the main skeleton can be improved, and the effect of improving the distribution by reducing the melt viscosity can be increased.
本発明において、化合物(1)のYは水素原子および/またはメチル基であることが好ましい。Yを水素原子および/またはメチル基とすることで、主骨格となるポリエステル部分との親和性が向上し、溶融粘度低減による分配性向上効果を大きくすることができる。 In the present invention, Y in the compound (1) is preferably a hydrogen atom and / or a methyl group. By using Y as a hydrogen atom and / or a methyl group, the affinity with the polyester portion serving as the main skeleton can be improved, and the effect of improving the distribution by reducing the melt viscosity can be increased.
なお、ここでXおよびYが、それぞれ「水素原子および/またはメチル基とする」とは、式(1)中に括弧で示されるオキシアルキレン構造の繰り返し単位が複数ある場合(nが2〜29の整数の場合)に、各繰り返し単位におけるXおよびYはそれぞれ独立に水素原子であってもよいし、メチル基であってもよいことを示す。 Here, X and Y are “a hydrogen atom and / or a methyl group”, respectively, when there are a plurality of repeating units having an oxyalkylene structure shown in parentheses in formula (1) (n is 2 to 29). In the case of an integer of X), X and Y in each repeating unit may independently be a hydrogen atom or a methyl group.
本発明において、化合物(1)のR1およびR2の炭素数を除いたオキシアルキレン構造部分の炭素合計数は2〜58であることが好ましい。R1およびR2の炭素数を除いたオキシアルキレン構造部分の炭素合計数を2〜58とすることで、溶融粘度低減による分配性および溶融滞留安定性に優れるポリエステル樹脂を得ることができる。 In the present invention, R 1 and the carbon total number of the oxyalkylene structural portion excluding the number of carbon atoms in R 2 of Compound (1) is preferably 2-58. By setting the total number of carbon atoms in the oxyalkylene structure portion excluding the carbon number of R 1 and R 2 to 2 to 58, it is possible to obtain a polyester resin that is excellent in distribution properties and melt residence stability due to reduction in melt viscosity.
本発明において、式(1)で表される(ポリ)オキシアルキレン構造を有する化合物を末端に有するポリエステル樹脂を得る際の、式(1)で表される(ポリ)オキシアルキレン構造を有する化合物の配合量は、ポリエステル樹脂および式(1)で表される化合物の合計100質量部に対し、1質量部以上であることが好ましい。1質量部以上とすることで、溶融粘度低減による分配性向上効果を大きくすることができる。2質量部以上がより好ましく、3質量部以上がさらに好ましい。また、ポリエステル樹脂の分子量を高くするためには、30質量部以下であることが好ましい。20質量部以下であることがより好ましく、10質量部以下であることがさらに好ましい。1質量部未満であると溶融粘度低減効果が小さく、不十分であり、一方、30質量部を超えるとポリエステル樹脂の耐熱性低下の問題がある。 In the present invention, a compound having a (poly) oxyalkylene structure represented by formula (1) when a polyester resin having a compound having a (poly) oxyalkylene structure represented by formula (1) at the terminal is obtained. It is preferable that a compounding quantity is 1 mass part or more with respect to a total of 100 mass parts of a polyester resin and the compound represented by Formula (1). By setting it as 1 mass part or more, the distribution improvement improvement effect by melt viscosity reduction can be enlarged. 2 parts by mass or more is more preferable, and 3 parts by mass or more is more preferable. Moreover, in order to make the molecular weight of a polyester resin high, it is preferable that it is 30 mass parts or less. The amount is more preferably 20 parts by mass or less, and further preferably 10 parts by mass or less. If the amount is less than 1 part by mass, the effect of reducing the melt viscosity is small and insufficient. On the other hand, if the amount exceeds 30 parts by mass, the heat resistance of the polyester resin is deteriorated.
本発明において、ポリエステル樹脂の末端に結合した、式(1)で表される(ポリ)オキシアルキレン構造を有する化合物の濃度は、30〜150mol/tonの範囲であることが好ましい。溶融粘度低減による分配性向上効果を大きくするためには、35mol/ton以上であることがより好ましく、40mol/ton以上であることが特に好ましい。また、ポリエステル樹脂の分子量を高くするためには、140mol/ton以下であることがより好ましく、130mol/ton以下であることが特に好ましい。ポリエステル樹脂の末端に結合した、式(1)で表される化合物が30mol/ton未満の場合、溶融粘度低減による分配性向上効果が小さくなる問題があり、一方、ポリエステル樹脂末端に結合した、式(1)で表される化合物が150mol/tonを超えると高分子量化が困難となり、溶融滞留安定性も低下する問題がある。 In the present invention, the concentration of the compound having a (poly) oxyalkylene structure represented by the formula (1) bonded to the terminal of the polyester resin is preferably in the range of 30 to 150 mol / ton. In order to increase the effect of improving the distribution by reducing the melt viscosity, it is more preferably 35 mol / ton or more, and particularly preferably 40 mol / ton or more. Moreover, in order to make the molecular weight of a polyester resin high, it is more preferable that it is 140 mol / ton or less, and it is especially preferable that it is 130 mol / ton or less. When the compound represented by the formula (1) bonded to the terminal of the polyester resin is less than 30 mol / ton, there is a problem that the effect of improving the distribution by reducing the melt viscosity is reduced, while the compound bonded to the terminal of the polyester resin. When the compound represented by (1) exceeds 150 mol / ton, there is a problem that it is difficult to increase the molecular weight and the melt residence stability is also lowered.
本発明において、ポリエステル樹脂に対する、ポリエステル樹脂の末端に結合した式(1)で表される(ポリ)オキシアルキレン構造を有する化合物の重量割合は、1重量%以上であることが好ましい。1重量%以上とすることで、溶融粘度低減による分配性向上効果を大きくすることができる。2重量%以上がより好ましく、3重量%以上がさらに好ましい。また、ポリエステル樹脂の分子量を高くするためには、30重量%以下であることが好ましい。20重量%以下であることがより好ましく、10重量%以下であることがさらに好ましい。1重量%未満であると溶融粘度低減効果が小さく、不十分であり、一方、30重量%を超えるとポリエステル樹脂の耐熱性低下の問題がある。 In this invention, it is preferable that the weight ratio of the compound which has a (poly) oxyalkylene structure represented by Formula (1) couple | bonded with the terminal of the polyester resin with respect to a polyester resin is 1 weight% or more. By setting the content to 1% by weight or more, the effect of improving the distribution by reducing the melt viscosity can be increased. 2% by weight or more is more preferable, and 3% by weight or more is more preferable. Moreover, in order to make the molecular weight of a polyester resin high, it is preferable that it is 30 weight% or less. It is more preferably 20% by weight or less, and further preferably 10% by weight or less. If it is less than 1% by weight, the effect of reducing the melt viscosity is small and insufficient. On the other hand, if it exceeds 30% by weight, there is a problem that the heat resistance of the polyester resin is lowered.
本発明のポリエステル樹脂は、ポリマー末端に式(1)で表される(ポリ)オキシアルキレン構造を有する化合物が特定量結合していることが好ましい。ポリマー末端に式(1)で表される化合物が結合することで、主骨格となるポリエステル樹脂の結晶性を阻害することなく、溶融時の分子運動性を向上させることができ、溶融粘度が顕著に低減する。 In the polyester resin of the present invention, it is preferable that a specific amount of a compound having a (poly) oxyalkylene structure represented by the formula (1) is bonded to the polymer terminal. By bonding the compound represented by the formula (1) to the polymer terminal, the molecular mobility during melting can be improved without impairing the crystallinity of the polyester resin as the main skeleton, and the melt viscosity is remarkable. To reduce.
主として(ポリ)オキシアルキレン構造を有する化合物を繰り返し単位の一部として主鎖に結合させた場合は、主として前記化合物を末端に結合させた場合に比べて、(ポリ)オキシアルキレン構造の両端が拘束されることにより、十分な分子運動性向上効果を発現できない傾向にある。また降温結晶化温度が低下し、結晶性が低下する傾向がある。一方、式(1)で表される(ポリ)オキシアルキレン構造を有する化合物をポリエステル樹脂の末端に結合させることで、結晶性の低下を抑制することができる。さらに、末端に結合させることで、(ポリ)オキシアルキレン構造とポリエステル構造とが、秩序的なミクロ相分離様の構造をとるため、種々の添加剤が高濃度化しやすく、例えば、酸化防止剤を含む場合、従来よりも高い長期保存安定性および溶融滞留安定性を発現することができる。 When a compound having mainly a (poly) oxyalkylene structure is bonded to the main chain as part of a repeating unit, both ends of the (poly) oxyalkylene structure are constrained compared to when the compound is bonded mainly to the terminal. As a result, there is a tendency that sufficient molecular mobility improvement effect cannot be expressed. Further, the temperature lowering crystallization temperature tends to decrease and the crystallinity tends to decrease. On the other hand, it is possible to suppress a decrease in crystallinity by bonding a compound having a (poly) oxyalkylene structure represented by the formula (1) to the terminal of the polyester resin. Furthermore, since the (poly) oxyalkylene structure and the polyester structure have an ordered microphase separation-like structure by being bonded to the terminal, various additives are easily concentrated at high concentrations. When it is contained, it is possible to express long-term storage stability and melt residence stability higher than conventional.
本発明のポリエステル樹脂組成物において、顔料分散性に優れる点で、(a)ポリエステル樹脂の配合量は(a)ポリエステル樹脂および(b)顔料の合計100質量部に対し、30質量部以上であることが必要である。良好な発色性を発現するために、40質量部以上であることが好ましく、50質量部以上であることがより好ましく、60質量部以上であることが特に好ましい。また、顔料分散性に優れる点で、95質量部以下であることが必要である。良好な発色性を発現するために、94質量部以下であることが好ましく、93質量部以下であることがより好ましく、92質量部以下であることが特に好ましい。30質量部未満であると顔料が樹脂中に均一に練り込まれず、均質なペレットが得られない問題がある。一方、95質量部を超えると顔料濃度が低く、十分な色味を出すために必要なポリエステル樹脂組成物が多く、製造コストおよび生産性に劣る問題がある。 In the polyester resin composition of the present invention, the blending amount of the (a) polyester resin is 30 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass in total of the (a) polyester resin and (b) pigment in terms of excellent pigment dispersibility. It is necessary. In order to develop good color developability, the amount is preferably 40 parts by mass or more, more preferably 50 parts by mass or more, and particularly preferably 60 parts by mass or more. Further, it is necessary to be 95 parts by mass or less in terms of excellent pigment dispersibility. In order to develop good color developability, it is preferably 94 parts by mass or less, more preferably 93 parts by mass or less, and particularly preferably 92 parts by mass or less. If the amount is less than 30 parts by mass, the pigment is not uniformly kneaded into the resin, and there is a problem that uniform pellets cannot be obtained. On the other hand, when the amount exceeds 95 parts by mass, the pigment concentration is low, and there are many polyester resin compositions necessary for producing a sufficient color, and there is a problem that the manufacturing cost and productivity are inferior.
本発明のポリエステル樹脂組成物に用いられる顔料は特に限定されないが、公知の有機顔料、無機顔料、体質顔料等が使用できる。有機顔料としては、縮合アゾ等のアゾ系顔料、アントラキノン系、ペリノン系、ペリレン系、チオインジゴ系等のスレン系、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等のフタロシアニン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、イソインドリノン系、ピロロピロール系、アニリンブラック、有機蛍光顔料等が挙げられる。無機顔料としては、クレー、バライト、雲母等の天然物、紺青等のフェロシアン化物、硫化亜鉛等の硫化物、硫酸バリウム等の硫酸塩、酸化クロム、亜鉛華、チタン白、弁柄、鉄黒等の酸化物、水酸化アルミニウム等の水酸化物、珪酸カルシウム、群青等のケイ酸塩、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩、カーボンブラック、グラファイト等の炭素、アルミニウム粉、ブロンズ粉、亜鉛粉等の金属粉、その他焼成顔料等が挙げられる。体質顔料としては、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク等が挙げられる。これらの顔料は2種類以上を混合して用いてもよい。また本発明の効果を損なわない範囲で、分散剤を含む顔料を併用しても良い。本発明の効果を損なわない範囲で、染料も使用することができる。 Although the pigment used for the polyester resin composition of this invention is not specifically limited, A well-known organic pigment, an inorganic pigment, an extender pigment, etc. can be used. As organic pigments, azo pigments such as condensed azo, anthraquinone, perinone, perylene, selenium such as thioindigo, phthalocyanine such as phthalocyanine blue and phthalocyanine green, quinacridone, dioxazine, isoindolinone, Examples include pyrrolopyrrole, aniline black, and organic fluorescent pigments. Examples of inorganic pigments include natural products such as clay, barite and mica, ferrocyanides such as bitumen, sulfides such as zinc sulfide, sulfates such as barium sulfate, chromium oxide, zinc white, titanium white, petal, iron black Oxides such as aluminum hydroxide, hydroxides such as aluminum hydroxide, silicates such as calcium silicate and ultramarine, carbonates such as calcium carbonate and magnesium carbonate, carbon such as carbon black and graphite, aluminum powder, bronze powder, zinc powder Metal powders such as the above, and other calcined pigments. Examples of extender pigments include calcium carbonate, barium sulfate, and talc. These pigments may be used in combination of two or more. Moreover, you may use together the pigment containing a dispersing agent in the range which does not impair the effect of this invention. Dyes can also be used as long as the effects of the present invention are not impaired.
本発明のポリエステル樹脂組成物において、顔料分散性に優れる点で、(b)顔料の配合量は(a)ポリエステル樹脂および(b)顔料の合計100質量部に対し、5量部以上であることが必要である。良好な発色性を発現するために、6質量部以上であることが好ましく、7質量部以上であることがより好ましく、8質量部以上であることが特に好ましい。また、顔料分散性に優れる点で、70質量部以下であることが必要である。良好な発色性を発現するために、60質量部以下であることが好ましく、50質量部以下であることがより好ましく、40質量部以下であることが特に好ましい。5質量部未満であると顔料濃度が低く、十分な色味を出すために必要なポリエステル樹脂組成物が多く、製造コストおよび生産性に劣る問題がある。一方、70質量部を超えると顔料が樹脂中に均一に練り込まれず、均質なペレットが得られない問題がある。 In the polyester resin composition of the present invention, the blending amount of the (b) pigment is 5 parts by weight or more with respect to a total of 100 parts by weight of the (a) polyester resin and (b) pigment in terms of excellent pigment dispersibility. is necessary. In order to develop good color developability, the amount is preferably 6 parts by mass or more, more preferably 7 parts by mass or more, and particularly preferably 8 parts by mass or more. Moreover, it is required that it is 70 mass parts or less at the point which is excellent in pigment dispersibility. In order to develop good color developability, it is preferably 60 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less, and particularly preferably 40 parts by mass or less. If the amount is less than 5 parts by mass, the concentration of the pigment is low, and there are many polyester resin compositions necessary for producing a sufficient color, resulting in inferior production costs and productivity. On the other hand, when the amount exceeds 70 parts by mass, there is a problem that the pigment is not kneaded uniformly into the resin and a uniform pellet cannot be obtained.
本発明のポリエステル樹脂組成物は、ポリオキシアルキレン構造を有する化合物の酸化分解を抑制するために、酸化防止剤を0.1〜5.0重量%含むことが好ましい。0.2重量%以上がより好ましく、0.3重量%以上がさらに好ましい。酸化防止剤によるポリエステル樹脂の分解を抑制する点で、4.0重量%以下がより好ましく、3.0重量%以下がさらに好ましい。0.1重量%未満であると酸化分解抑制効果が不十分であり、一方、5.0重量%を超えると耐熱性低下の問題がある。酸化防止剤は特に限定されないが、具体例としては、ヒンダードフェノール系、イオウ系、ヒドラジン系、トリアゾール系酸化防止剤などが挙げられる。これらは単独で用いてもまたは2種類以上併用して用いてもよい。 The polyester resin composition of the present invention preferably contains 0.1 to 5.0% by weight of an antioxidant in order to suppress oxidative degradation of the compound having a polyoxyalkylene structure. 0.2 weight% or more is more preferable, and 0.3 weight% or more is further more preferable. 4.0 weight% or less is more preferable and 3.0 weight% or less is still more preferable at the point which suppresses decomposition | disassembly of the polyester resin by antioxidant. If it is less than 0.1% by weight, the effect of suppressing oxidative degradation is insufficient. On the other hand, if it exceeds 5.0% by weight, there is a problem of a decrease in heat resistance. The antioxidant is not particularly limited, and specific examples include hindered phenol-based, sulfur-based, hydrazine-based, and triazole-based antioxidants. These may be used alone or in combination of two or more.
ヒンダードフェノール系の酸化防止剤としては、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、チオジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−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−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、4,6−ビス(オクチルチオメチル)−o−クレゾール等が挙げられる。中でも、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](IRGANOX1010:チバ・ジャパン社製)は、着色を抑制する効果が高いため、好ましい。 As the hindered phenol-based antioxidant, pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], thiodiethylenebis [3- (3,5-di-t) -Butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], octadecyl-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 4,6-bis (octylthiomethyl) -o-cresol, and the like. It is done. Among these, pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] (IRGANOX1010: manufactured by Ciba Japan) is preferable because it has a high effect of suppressing coloring.
イオウ系の酸化防止剤としては、ジラウリルチオジプロピオネート、ジトリデシルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス(3−ラウリルチオプロピオネート)、ペンタエリスリトール−テトラキス(3−ドデシルチオプロピオネート)等が挙げられる。 Sulfur-based antioxidants include dilauryl thiodipropionate, ditridecyl thiodipropionate, dimyristyl thiodipropionate, distearyl thiodipropionate, pentaerythritol tetrakis (3-lauryl thiopropionate) And pentaerythritol-tetrakis (3-dodecylthiopropionate).
ヒドラジン系の酸化防止剤としては、デカメチレンジカルボキシリックアシッド−ビス(N’−サリシロイルヒドラジド)、イソフタル酸ビス(2−フェノキシプロピオニルヒドラジド)、N−ホルミル−N’−サリシロイルヒドラジン等が挙げられる。 Examples of hydrazine-based antioxidants include decamethylene dicarboxylic acid-bis (N′-salicyloyl hydrazide), bis (2-phenoxypropionyl hydrazide) isophthalate, N-formyl-N′-salicyloyl hydrazine, and the like. Is mentioned.
トリアゾール系の酸化防止剤としては、ベンゾトリアゾール、3−(N−サリシロイル)アミノ−1,2,4−トリアゾール等が挙げられる。 Examples of triazole antioxidants include benzotriazole and 3- (N-salicyloyl) amino-1,2,4-triazole.
本発明の(a)ポリエステル樹脂と(b)顔料を溶融混練する温度は、均一に溶融混練することができる点で、210℃以上にすることが好ましく、220℃以上にすることがより好ましく、230℃以上にすることが特に好ましい。また、本発明のポリエステル樹脂と顔料を溶融混練する温度は顔料の凝集を抑制できる点で、300℃以下にすることが好ましく、ポリエステル樹脂の熱分解を抑制できる点で、290℃以下にすることがより好ましく、280℃以下にすることが特に好ましい。 The temperature at which the (a) polyester resin and the (b) pigment of the present invention are melt-kneaded is preferably 210 ° C. or higher, more preferably 220 ° C. or higher, from the viewpoint that it can be uniformly melt-kneaded. It is particularly preferable that the temperature be 230 ° C or higher. In addition, the temperature at which the polyester resin and the pigment of the present invention are melt-kneaded is preferably 300 ° C. or less from the viewpoint that aggregation of the pigment can be suppressed, and 290 ° C. or less from the point that thermal decomposition of the polyester resin can be suppressed. Is more preferable, and 280 ° C. or lower is particularly preferable.
本発明のポリエステル樹脂組成物の溶融混練の方法としては、特に限定されないが、樹脂および各種添加剤などを予備混合して、押出機などに供給して十分溶融混練する方法、あるいは、重量フィダーなどの定量フィダーを用いて各成分を所定量押出機などに供給して十分溶融混練する方法などが挙げられる。 The method of melt kneading of the polyester resin composition of the present invention is not particularly limited, but a method in which a resin and various additives are premixed and then supplied to an extruder or the like and sufficiently melt kneaded, or a weight feeder, etc. And a method in which a predetermined amount of each component is supplied to an extruder or the like and sufficiently melt-kneaded.
上記の予備混合の例としては、ドライブレンドする方法や、タンブラー、リボンミキサーおよびヘンシェルミキサー等の機械的な混合装置を用いて混合する方法などが挙げられる。 Examples of the preliminary mixing include a dry blending method and a mixing method using a mechanical mixing device such as a tumbler, a ribbon mixer, and a Henschel mixer.
本発明のポリエステル樹脂組成物は、ペレット化してから成形加工することが好ましい。ペレット化の方法として、スクリューを備えた単軸押出機、二軸押出機、三軸押出機、コニカル押出機およびニーダータイプの混練機などを用いて、ストランド状に吐出され、ストランドカッターでカッティングする方法が挙げられる。 The polyester resin composition of the present invention is preferably molded after being pelletized. As a pelletizing method, a single-screw extruder equipped with a screw, a twin-screw extruder, a tri-screw extruder, a conical extruder, a kneader type kneader, etc. are used to discharge into a strand and cut with a strand cutter. A method is mentioned.
本発明の熱可塑性樹脂組成物において、ポリエステル樹脂組成物の質量割合は、熱可塑性樹脂組成物に対して0.01質量%以上であることが好ましい。0.01質量%以上とすることで、発色性の良い熱可塑性樹脂組成物を得ることができる。0.05質量%以上がより好ましく、0.1質量%以上がさらに好ましい。また、得られる熱可塑性樹脂組成物の特性を損なわないために、10質量%以下であることが好ましい。5質量%以下であることがより好ましく、1質量%以下であることがさらに好ましい。0.01質量%未満であると着色ムラが発生しやすく、一方、10質量%を超えると製造コストが増加するとともに、熱可塑性樹脂組成物中に含まれる熱可塑性樹脂の特性が変化する問題がある。最終的に、本発明のポリエステル樹脂を、熱可塑性樹脂組成物に対して、0.01〜10質量%含む熱可塑性樹脂組成物を得ることができる。 In the thermoplastic resin composition of the present invention, the mass ratio of the polyester resin composition is preferably 0.01% by mass or more with respect to the thermoplastic resin composition. By setting the content to 0.01% by mass or more, a thermoplastic resin composition having good color development can be obtained. 0.05 mass% or more is more preferable, and 0.1 mass% or more is further more preferable. Moreover, in order not to impair the characteristic of the thermoplastic resin composition obtained, it is preferable that it is 10 mass% or less. It is more preferably 5% by mass or less, and further preferably 1% by mass or less. If it is less than 0.01% by mass, uneven coloring tends to occur. On the other hand, if it exceeds 10% by mass, the production cost increases and the properties of the thermoplastic resin contained in the thermoplastic resin composition change. is there. Finally, a thermoplastic resin composition containing 0.01 to 10% by mass of the polyester resin of the present invention with respect to the thermoplastic resin composition can be obtained.
本発明のポリエステル樹脂組成物をマスターバッチとして、熱可塑性樹脂に配合し、溶融成形することにより、フィルム、繊維およびその他各種形状の発色性が良好な熱可塑性樹脂組成物の成形品を得ることができる。溶融成形方法としては、例えば、射出成形、押出成形およびブロー成形などが挙げられ、射出成形が特に好ましく用いられる。 By blending the polyester resin composition of the present invention into a thermoplastic resin as a master batch and melt-molding it, it is possible to obtain a molded article of a thermoplastic resin composition having good color developability of films, fibers and other various shapes. it can. Examples of the melt molding method include injection molding, extrusion molding and blow molding, and injection molding is particularly preferably used.
射出成形の方法としては、通常の射出成形方法以外にもガスアシスト成形、2色成形、サンドイッチ成形、インモールド成形、インサート成形およびインジェクションプレス成形などが知られているが、いずれの成形方法も適用できる。 As injection molding methods, gas assist molding, two-color molding, sandwich molding, in-mold molding, insert molding, and injection press molding are known in addition to the usual injection molding methods. it can.
本発明の熱可塑性樹脂とポリエステル樹脂組成物を溶融成形する温度は、均一に溶融混練することができる点で、230℃以上にすることが好ましく、240℃以上にすることがより好ましく、250℃以上にすることが特に好ましい。また、本発明の熱可塑性樹脂とポリエステル樹脂組成物を溶融成形する温度は顔料の凝集を抑制できる点で、320℃以下にすることが好ましく、ポリエステル樹脂の熱分解を抑制できる点で、310℃以下にすることがより好ましく、300℃以下にすることが特に好ましい。 The temperature at which the thermoplastic resin and the polyester resin composition of the present invention are melt-molded is preferably 230 ° C. or higher, more preferably 240 ° C. or higher, in view of being able to melt and knead uniformly. It is especially preferable to make it above. In addition, the temperature at which the thermoplastic resin and the polyester resin composition of the present invention are melt-molded is preferably 320 ° C. or less in terms of suppressing aggregation of the pigment, and 310 ° C. in terms of suppressing thermal decomposition of the polyester resin. It is more preferable to make it below, and it is especially preferable to set it below 300 degreeC.
前記熱可塑性樹脂は、ポリエステル樹脂組成物との溶融混練のしやすさの点で、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートおよびポリブチレンナフタレートからなる群から選ばれる1種以上であることが好ましい。 The thermoplastic resin is one selected from the group consisting of polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate and polybutylene naphthalate in terms of ease of melt kneading with the polyester resin composition. The above is preferable.
また、本発明の熱可塑性樹脂とポリエステル樹脂組成物とを溶融混練し、熱可塑性樹脂組成物のペレットを得ることも可能である。 It is also possible to melt-knead the thermoplastic resin of the present invention and the polyester resin composition to obtain pellets of the thermoplastic resin composition.
本発明の熱可塑性樹脂組成物を、各種製品に加工する際に、本発明の効果を損なわない範囲で、各種添加剤、例えば、滑剤、帯電防止剤、難燃剤、紫外線吸収剤、抗菌剤、核剤、艶消剤、可塑剤、離型剤、消泡剤又はその他の添加剤などの添加剤を必要に応じて1種以上添加することもできる。 When the thermoplastic resin composition of the present invention is processed into various products, various additives such as a lubricant, an antistatic agent, a flame retardant, an ultraviolet absorber, an antibacterial agent, and the like are within the range not impairing the effects of the present invention. One or more additives such as a nucleating agent, a matting agent, a plasticizer, a release agent, an antifoaming agent, or other additives may be added as necessary.
本発明により得られた熱可塑性樹脂組成物は、色ムラを低減でき、発色性に優れるため、外観の優れた繊維、フィルム、ボトル、射出成形品など各種製品に公知の方法で溶融加工することができる。 The thermoplastic resin composition obtained according to the present invention can reduce color unevenness and is excellent in color developability. Therefore, it can be melt-processed by a known method to various products such as fibers, films, bottles, and injection molded products having excellent appearance. Can do.
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
<顔料>
(B−1):東京化成社製β型フタロシアニンブルー(ピグメントブルー15:3)
(B−2):東洋紡社製共重合ポリエステルバイロンGM415および東京化成社製β型フタロシアニンブルー(ピグメントブルー15:3)を重量比1:1で配合し、130℃の3本ロールミルにて顔料を分散させた分散剤入り顔料
(B−3):東京化成社製キナクリドン(ピグメントバイオレット19)。
Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples.
<Pigment>
(B-1): β-type phthalocyanine blue (Pigment Blue 15: 3) manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
(B-2): Copolymerized polyester Byron GM415 manufactured by Toyobo Co., Ltd. and β-type phthalocyanine blue (Pigment Blue 15: 3) manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. were blended at a weight ratio of 1: 1, and the pigment was blended with a three-roll mill at 130 ° C. Dispersed pigment containing dispersant (B-3): Kinacridone (Pigment Violet 19) manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
(1)重量平均分子量、数平均分子量、分散度
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、ポリエステル樹脂および熱可塑性樹脂の重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)の値を求めた。これらの平均分子量は、標準ポリメチルメタクリレート換算の値である。分散度は、数平均分子量(Mn)に対する重量平均分子量(Mw)の比で表される値(Mw/Mn)である。検出器にWATERS社示差屈折計WATERS410、ポンプにMODEL510高速液体クロマトグラフィー、カラムにShodex GPC HFIP−806M(2本)とShodex GPC HFIP−LGを用いた。溶媒としてヘキサフルオロイソプロパノール(0.005N−トリフルオロ酢酸ナトリウム添加)を用い、試料濃度が1mg/mLになるように溶解した溶液を調製した。流速を1.0mL/minとし、前記溶液を0.1mL注入して分析した。
(1) Weight average molecular weight, number average molecular weight, dispersity The values of the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the polyester resin and the thermoplastic resin were determined by gel permeation chromatography (GPC). These average molecular weights are values in terms of standard polymethyl methacrylate. The degree of dispersion is a value (Mw / Mn) represented by the ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn). A WATERS differential refractometer WATERS410 was used as a detector, a MODEL510 high-performance liquid chromatography was used as a pump, and Shodex GPC HFIP-806M (two) and Shodex GPC HFIP-LG were used as columns. Hexafluoroisopropanol (0.005N-sodium trifluoroacetate added) was used as a solvent, and a solution in which the sample concentration was 1 mg / mL was prepared. The flow rate was 1.0 mL / min, and 0.1 mL of the solution was injected for analysis.
(2)溶融粘度μ
レオメータ(AntonPaar社製、MCR501)を用い、110℃熱風乾燥器中で12時間以上乾燥した試料0.5gを、窒素雰囲気下、融点+20℃で5分間溶融した後、振動モード、周波数3.0Hz、振り角20%にて、ポリエステル樹脂の溶融粘度μ(Pa・s)を測定した。
(2) Melt viscosity μ
Using a rheometer (manufactured by Anton Paar, MCR501), 0.5 g of a sample dried for 12 hours or more in a hot air dryer at 110 ° C. was melted at a melting point + 20 ° C. for 5 minutes in a nitrogen atmosphere, and then a vibration mode, a frequency of 3.0 Hz The melt viscosity μ (Pa · s) of the polyester resin was measured at a swing angle of 20%.
(3)ポリマー末端への化合物(1)の導入量(1H−NMR測定)
ポリエステル樹脂を、日本電子社製FT−NMR JNM−AL400を用いて、積算回数256回にて、1H−NMR測定した。測定溶媒として重水素化HFIP(ヘキサフルオロイソプロパノール)を用いて、試料濃度50mg/mLの溶液を使用した。式(1)で表される化合物のR1およびR2部分に由来のピークと、ポリエステル樹脂の主骨格であるポリエステル成分由来のピークの積分強度を算出し、それぞれの構造単位中の水素原子数で除することで組成比を決定し、ポリエステル樹脂への化合物(1)の導入量(mol/ton)を算出した。
(3) introduction of the compound into the polymer terminal (1) (1 H-NMR measurement)
The polyester resin was subjected to 1 H-NMR measurement using an FT-NMR JNM-AL400 manufactured by JEOL Ltd. at a total number of 256 times. A solution having a sample concentration of 50 mg / mL was used using deuterated HFIP (hexafluoroisopropanol) as a measurement solvent. The integrated intensity of the peak derived from the R 1 and R 2 portions of the compound represented by the formula (1) and the peak derived from the polyester component that is the main skeleton of the polyester resin is calculated, and the number of hydrogen atoms in each structural unit The composition ratio was determined by dividing by and the amount (mol / ton) of compound (1) introduced into the polyester resin was calculated.
(4)ポリマー末端への化合物(1)の導入率
前記(1)により求めた数平均分子量の逆数を2000000倍して算出した全末端基量をX(mol/ton)、前記(3)により求めたポリマー末端への化合物(1)の導入量をY(mol/ton)とし、Y×100/X(%)を算出した。
(4) Introduction rate of compound (1) to polymer terminal The total terminal group weight calculated by multiplying the reciprocal of the number average molecular weight obtained by (1) by 2000000 is X (mol / ton), according to (3) above. Y × 100 / X (%) was calculated with Y (mol / ton) being the amount of compound (1) introduced into the obtained polymer terminal.
(5)熱特性
パーキンエルマー社製示差走査熱量計(DSC7)を用いて、熱特性を測定した。試料5mgを窒素雰囲気下中、30℃から速度20℃/minで280℃まで昇温した後、280℃で3分間保持し、280℃から速度20℃/minで30℃まで降温したときの発熱ピークのピークトップ温度を降温結晶化温度Tc、発熱ピークの面積を降温結晶化熱量ΔHcとした。引き続き、30℃から速度20℃/minで280℃まで昇温したときの吸熱ピークのピークトップ温度を融点Tm、吸熱ピークのピーク面積を結晶融解熱量ΔHmとした。
(5) Thermal characteristics Thermal characteristics were measured using a differential scanning calorimeter (DSC7) manufactured by PerkinElmer. Heat generated when 5 mg of sample was heated from 30 ° C. to 280 ° C. at a rate of 20 ° C./min in a nitrogen atmosphere, held at 280 ° C. for 3 minutes, and lowered from 280 ° C. to 30 ° C. at a rate of 20 ° C./min. The peak top temperature of the peak was the cooling crystallization temperature Tc, and the area of the exothermic peak was the cooling crystallization heat amount ΔHc. Subsequently, the peak top temperature of the endothermic peak when the temperature was raised from 30 ° C. to 280 ° C. at a rate of 20 ° C./min was defined as the melting point Tm, and the peak area of the endothermic peak as the crystal melting heat amount ΔHm.
(6)引張強度
日精樹脂工業社製射出成形機NEX1000を用いて、成形温度融点+20℃、金型温度80℃の各温度条件で射出時間と保圧時間は合わせて10秒、冷却時間10秒の成形サイクル条件で熱可塑性樹脂組成物を成形して得られたISO3167(A型)ダンベル試験片について島津製作所製オートグラフAG−20−kNXを用いて引張降伏強度を測定した。測定は5回行い、その平均値を引張降伏強度とした。この引張強度が大きいほど、優れた機械強度を有することを示す。
(6) Tensile strength Injection time and holding time are 10 seconds and cooling time is 10 seconds under molding temperature melting point + 20 ° C. and mold temperature 80 ° C. using an injection molding machine NEX1000 manufactured by Nissei Plastic Industry Co., Ltd. The tensile yield strength of an ISO3167 (A type) dumbbell test piece obtained by molding a thermoplastic resin composition under the molding cycle conditions was measured using an autograph AG-20-kNX manufactured by Shimadzu Corporation. The measurement was performed 5 times, and the average value was taken as the tensile yield strength. It shows that it has the outstanding mechanical strength, so that this tensile strength is large.
(7)耐ブリードアウト性
アルミカップに試料1gを秤量し、130℃のギヤオーブンで100時間熱処理した後の重量減少率を測定した。
(7) Bleed-out resistance 1 g of a sample was weighed in an aluminum cup, and the weight reduction rate after heat treatment in a gear oven at 130 ° C. for 100 hours was measured.
(8)顔料分散性
Sodick社製射出成形機TR30EHAを用いて、成形温度融点+20℃、金型温度80℃の各温度条件で射出時間と保圧時間は合わせて5秒、冷却時間40秒の成形サイクル条件で熱可塑性樹脂組成物を成形して得られた厚さ0.5mm、3mm×3mmの角板について、キーエンス社製デジタルマイクロスコープVHX−5000を用いて、倍率200倍、15mm×15mm内、視野を変えながら20回観察し、粒子径20μm以上の粗大粒子の合計個数を数えた。粗大粒子数が5個未満である場合を○、5個以上〜10個未満である場合を△、10個以上である場合を×と判定した。
(8) Pigment dispersibility Using an injection molding machine TR30EHA manufactured by Sodick, the injection time and the holding time are 5 seconds and the cooling time is 40 seconds under the respective conditions of the molding temperature melting point + 20 ° C. and the mold temperature 80 ° C. For a square plate having a thickness of 0.5 mm and 3 mm × 3 mm obtained by molding a thermoplastic resin composition under molding cycle conditions, a 200 × magnification, 15 mm × 15 mm using a digital microscope VHX-5000 manufactured by Keyence Corporation. Among them, the observation was performed 20 times while changing the visual field, and the total number of coarse particles having a particle diameter of 20 μm or more was counted. The case where the number of coarse particles was less than 5 was evaluated as ◯, the case where it was 5 or more and less than 10 as Δ, and the case where it was 10 or more as x.
(9)分配性(色ムラ)
Sodick社製射出成形機TR30EHAを用いて、成形温度融点+20℃、金型温度80℃の各温度条件で射出時間と保圧時間は合わせて5秒、冷却時間40秒の成形サイクル条件で熱可塑性樹脂組成物を成形して得られた厚さ0.5mm、3mm×3mmの角板について、日本電色工業社製分光色彩計SE2000を用いて、測定したΔEの値が1.6未満である場合を○、1.6以上〜3.2未満である場合を△、3.2以上である場合を×と判定した。
(9) Distributiveness (color unevenness)
Using Sodick's injection molding machine TR30EHA, thermoplasticity under molding cycle conditions of molding temperature melting point + 20 ° C and mold temperature 80 ° C, injection time and holding time of 5 seconds, and cooling time of 40 seconds. About square plate of thickness 0.5mm and 3mmx3mm obtained by shape | molding a resin composition, the value of (DELTA) E measured using the Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. spectrocolorimeter SE2000 is less than 1.6. The case was evaluated as ◯, the case of 1.6 or more and less than 3.2 was evaluated as Δ, and the case of 3.2 or more was determined as ×.
(10)延伸性
熱可塑性樹脂組成物を、130℃真空乾燥器中で12時間以上乾燥した後、280℃でプレスし、厚さ0.1mmのプレスフィルムとした。得られたプレスフィルムについて、井元製作所社製自動2軸延伸装置を用いて、延伸温度70℃、延伸速度60%/minにて同時2軸延伸(延伸倍率3倍×3倍)を行った。破れなく延伸できたものを○、破れがあるものを×と判定した。
(10) Stretchability The thermoplastic resin composition was dried at 130 ° C. in a vacuum dryer for 12 hours or more and then pressed at 280 ° C. to obtain a press film having a thickness of 0.1 mm. The obtained press film was subjected to simultaneous biaxial stretching (stretching ratio 3 × 3) at a stretching temperature of 70 ° C. and a stretching speed of 60% / min using an automatic biaxial stretching device manufactured by Imoto Seisakusho. Those that could be stretched without tearing were judged as ◯, and those with tearing were judged as ×.
(実施例1)
1,4−ブタンジオール(BDO)100gを100℃に加熱後、テトラ−n−ブトキシチタネート(TBT)を11.2g混合して触媒溶液を得た。
Example 1
After heating 100 g of 1,4-butanediol (BDO) to 100 ° C., 11.2 g of tetra-n-butoxy titanate (TBT) was mixed to obtain a catalyst solution.
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸(TPA)780g、ジオール成分としてBDO760g、表1記載の(ポリ)オキシアルキレン構造を有する前記式(1)で表される化合物45.0g(生成するポリブチレンテレフタレート100質量部に対して4.0質量部)、エステル化反応触媒として上記方法により得られた触媒溶液4.6mLを、精留塔の付いた反応器に仕込んだ。このとき、BDOとTPAのモル比(BDO/TPA)は1.8、生成するポリブチレンテレフタレート100gに対するTBT添加量は1.3×10−4モル(ポリブチレンテレフタレート100質量部に対して0.045質量部)であった。温度160℃、圧力93kPaの減圧下にてエステル化反応を開始した後、徐々に昇温し、最終的に温度225℃の条件下でエステル化反応を285分間行った。得られた反応物に重縮合反応触媒として、TBT添加量が生成するポリブチレンテレフタレート100gに対して0.5×10−2モル(ポリブチレンテレフタレート100質量部に対して0.05質量部)となるように、上記方法により得られた触媒溶液0.49mLを添加し、温度245℃、圧力100Paの条件で重縮合反応を230分間行い、所定の攪拌トルクに到達したら反応系を窒素パージして常圧に戻して重縮合反応を停止させ、ストランド状に吐出して冷却後、直ちにカッティングしてポリエステル樹脂のペレットを得た。 780 g of terephthalic acid (TPA) as the dicarboxylic acid component, 760 g of BDO as the diol component, 45.0 g of the compound represented by the above formula (1) having the (poly) oxyalkylene structure described in Table 1 (100 parts by mass of polybutylene terephthalate to be produced) 4.0 parts by mass), 4.6 mL of the catalyst solution obtained by the above method as an esterification reaction catalyst was charged into a reactor equipped with a rectifying column. At this time, the molar ratio of BDO to TPA (BDO / TPA) was 1.8, and the amount of TBT added to 100 g of polybutylene terephthalate to be produced was 1.3 × 10 −4 mol (0.000 parts by mass of polybutylene terephthalate). 045 parts by mass). After starting the esterification reaction under a reduced pressure of 160 ° C. and 93 kPa, the temperature was gradually raised, and finally the esterification reaction was carried out for 285 minutes at a temperature of 225 ° C. As a polycondensation reaction catalyst in the obtained reaction product, 0.5 × 10 −2 mol (0.05 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polybutylene terephthalate) with respect to 100 g of polybutylene terephthalate produced by the addition of TBT, Then, 0.49 mL of the catalyst solution obtained by the above method was added, and the polycondensation reaction was performed for 230 minutes under the conditions of a temperature of 245 ° C. and a pressure of 100 Pa. When the predetermined stirring torque was reached, the reaction system was purged with nitrogen. After returning to normal pressure, the polycondensation reaction was stopped, discharged in a strand form, cooled, and immediately cut to obtain polyester resin pellets.
表1に示す通り、得られたポリエステル樹脂および顔料をプリブレンドした。その後、シリンダー温度:融点+20℃、スクリュー回転数:200rpmに設定した二軸押出機(日本製鋼所製TEX30α−45)へ供給し溶融混練した。押出されたガットをペレタイズすることによりポリエステル樹脂組成物を得た。 As shown in Table 1, the obtained polyester resin and pigment were pre-blended. Thereafter, the mixture was supplied to a twin screw extruder (TEX30α-45 manufactured by Nippon Steel Works) set to cylinder temperature: melting point + 20 ° C. and screw rotation speed: 200 rpm, and melt kneaded. A polyester resin composition was obtained by pelletizing the extruded gut.
表1に示す通り、得られたポリエステル樹脂組成物に、熱可塑性樹脂としてMw=21,000の末端未変性ポリブチレンテレフタレートをプリブレンドした。その後、溶融成形することで、熱可塑性樹脂組成物の射出成形品を得た。得られた熱可塑性樹脂組成物の特性を表1示す。なお、ポリエステル樹脂を溶解したヘキサフルオロイソプロパノール溶液を、その溶液の10倍量のメタノールを撹拌しているところに、徐々に添加し、再沈殿させることにより、未反応の式(1)で表される化合物を取り除いた。沈殿物を回収し、真空乾燥器で室温、3時間以上乾燥させた。再沈殿精製後のポリマーのNMRスペクトルから、ポリマー末端に導入された式(1)で表される化合物を定量した。 As shown in Table 1, the resulting polyester resin composition was pre-blended with a terminal unmodified polybutylene terephthalate having Mw = 21,000 as a thermoplastic resin. Thereafter, an injection molded product of the thermoplastic resin composition was obtained by melt molding. Table 1 shows the properties of the obtained thermoplastic resin composition. The hexafluoroisopropanol solution in which the polyester resin is dissolved is gradually added to a place where 10 times the amount of methanol is being stirred and reprecipitated, whereby the unreacted formula (1) is obtained. The compound was removed. The precipitate was recovered and dried in a vacuum dryer at room temperature for 3 hours or more. From the NMR spectrum of the polymer after reprecipitation purification, the compound represented by the formula (1) introduced into the polymer terminal was quantified.
(実施例2〜16および比較例1〜6)
用いる化合物の種類、製造条件を表1〜3に示すように変更した以外は、実施例1と同様に行った。
(Examples 2 to 16 and Comparative Examples 1 to 6)
It carried out like Example 1 except having changed the kind of compound to be used, and manufacturing conditions as shown in Tables 1-3.
表1〜3に記載の通り、実施例1〜16の熱可塑性樹脂組成物は、比較例1〜6の熱可塑性樹脂組成物に比べて、機械特性、耐ブリードアウト性、顔料分散性、分配性が良好であった。 As described in Tables 1 to 3, the thermoplastic resin compositions of Examples 1 to 16 were compared with the thermoplastic resin compositions of Comparative Examples 1 to 6 in mechanical properties, bleed-out resistance, pigment dispersibility, and distribution. The property was good.
(実施例17)
得られるポリマーに対してマグネシウム原子換算で60ppm相当の酢酸マグネシウムとテレフタル酸ジメチル100gとエチレングリコール59.2gを、150℃、窒素雰囲気下で溶融後、攪拌しながら240℃まで4時間かけて昇温し、メタノールを留出させ、エステル交換反応をおこない、ビス(ヒドロキシエチル)テレフタレートを得た。
(Example 17)
Magnesium acetate equivalent to 60 ppm in terms of magnesium atom, 100 g of dimethyl terephthalate, and 59.2 g of ethylene glycol were melted in a nitrogen atmosphere at 150 ° C., and the temperature was raised to 240 ° C. over 4 hours with stirring. Then, methanol was distilled off and transesterification was performed to obtain bis (hydroxyethyl) terephthalate.
得られたビス(ヒドロキシエチル)テレフタレート110gが仕込まれたエステル化反応槽を温度250℃に保持した後、テレフタル酸143g、エチレングリコール61.5g、表3記載の(ポリ)オキシアルキレン構造を有する前記式(1)で表される化合物12.7g(ビス(ヒドロキシエチル)テレフタレート、テレフタル酸、およびエチレングリコールの合計量100質量部に対し、式(1)で表される化合物は4.0質量部)のスラリーを4時間かけて順次供給し、供給終了後もさらに1時間かけてエステル化反応を行い、エステル化反応生成物を得た。 After maintaining the esterification reaction vessel charged with 110 g of the obtained bis (hydroxyethyl) terephthalate at a temperature of 250 ° C., 143 g of terephthalic acid, 61.5 g of ethylene glycol, and the (poly) oxyalkylene structure described in Table 3 were used. 12.7 g of the compound represented by the formula (1) (the compound represented by the formula (1) is 4.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of bis (hydroxyethyl) terephthalate, terephthalic acid, and ethylene glycol). ) Was sequentially supplied over 4 hours, and after completion of the supply, an esterification reaction was further performed over 1 hour to obtain an esterification reaction product.
得られたエステル化反応生成物を試験管に投入し、250℃で溶融状態を保持した後、得られるポリマーに対してアンチモン原子換算で250ppm相当の三酸化アンチモン、リン原子換算で50ppm相当のリン酸、コバルト原子換算で6ppm相当の酢酸コバルトをエチレングリコール溶液として添加した。その後、90rpmで撹拌しながら反応系を減圧して反応を開始した。反応器内を250℃から290℃まで徐々に昇温するとともに、圧力を110Paまで下げた。最高温度、最終圧力到達までの時間はともに60分とした。所定の攪拌トルクに到達したら反応系を窒素パージして常圧に戻して重縮合反応を停止させ、ストランド状に吐出して冷却後、直ちにカッティングしてポリマーのペレットを得た。減圧開始から所定の撹拌トルク到達までの時間は3時間00分であった。 The obtained esterification reaction product was put into a test tube and kept in a molten state at 250 ° C., and then the resulting polymer was antimony trioxide equivalent to 250 ppm in terms of antimony atoms and phosphorus equivalent to 50 ppm in terms of phosphorus atoms. Acid, cobalt acetate equivalent to 6 ppm in terms of cobalt atom was added as an ethylene glycol solution. Thereafter, the reaction system was decompressed while stirring at 90 rpm to start the reaction. The reactor was gradually heated from 250 ° C. to 290 ° C., and the pressure was reduced to 110 Pa. The time to reach the maximum temperature and final pressure was both 60 minutes. When the predetermined stirring torque was reached, the reaction system was purged with nitrogen and returned to normal pressure to stop the polycondensation reaction, discharged in a strand form, cooled, and immediately cut to obtain polymer pellets. The time from the start of decompression to the arrival of the predetermined stirring torque was 3 hours 00 minutes.
表4に示す通り、得られたポリエステル樹脂および顔料をプリブレンドした。その後、シリンダー温度:融点+20℃、スクリュー回転数:200rpmに設定した二軸押出機(日本製鋼所製TEX30α−45)へ供給し溶融混練した。押出されたガットをペレタイズすることによりポリエステル樹脂組成物を得た。 As shown in Table 4, the obtained polyester resin and pigment were pre-blended. Thereafter, the mixture was supplied to a twin screw extruder (TEX30α-45 manufactured by Nippon Steel Works) set to cylinder temperature: melting point + 20 ° C. and screw rotation speed: 200 rpm, and melt kneaded. A polyester resin composition was obtained by pelletizing the extruded gut.
表4に示す通り、得られたポリエステル樹脂組成物および熱可塑性樹脂として、Mw=21,000の末端未変性ポリエチレンテレフタレートをプリブレンドした。その後、溶融成形することで、熱可塑性樹脂組成物の射出成形品を得た。得られた熱可塑性樹脂組成物の特性を表4に示す。なお、ポリエステル樹脂を溶解したヘキサフルオロイソプロパノール溶液を、その溶液の10倍量のメタノールを撹拌しているところに、徐々に添加し、再沈殿させることにより、未反応の式(1)で表される化合物を取り除いた。沈殿物を回収し、真空乾燥器で室温、3時間以上乾燥させた。再沈殿精製後のポリマーのNMRスペクトルから、ポリマー末端に導入された式(1)で表される化合物を定量した。 As shown in Table 4, as the obtained polyester resin composition and thermoplastic resin, terminal unmodified polyethylene terephthalate having Mw = 21,000 was pre-blended. Thereafter, an injection molded product of the thermoplastic resin composition was obtained by melt molding. Table 4 shows the properties of the obtained thermoplastic resin composition. The hexafluoroisopropanol solution in which the polyester resin is dissolved is gradually added to a place where 10 times the amount of methanol is being stirred and reprecipitated, whereby the unreacted formula (1) is obtained. The compound was removed. The precipitate was recovered and dried in a vacuum dryer at room temperature for 3 hours or more. From the NMR spectrum of the polymer after reprecipitation purification, the compound represented by the formula (1) introduced into the polymer terminal was quantified.
(実施例18〜23および比較例7〜11)
用いる化合物の種類、製造条件を表4および5に示すように変更した以外は、実施例17と同様に行った。
(Examples 18 to 23 and Comparative Examples 7 to 11)
The same procedure as in Example 17 was conducted, except that the types of compounds used and production conditions were changed as shown in Tables 4 and 5.
表4および5に記載の通り、実施例17〜23の熱可塑性樹脂組成物は、比較例7〜11の熱可塑性樹脂組成物に比べて、機械特性、耐ブリードアウト性、顔料分散性、分配性が良好であった。 As shown in Tables 4 and 5, the thermoplastic resin compositions of Examples 17 to 23 had mechanical properties, bleed-out resistance, pigment dispersibility, and distribution as compared with the thermoplastic resin compositions of Comparative Examples 7 to 11. The property was good.
本発明のポリエステル樹脂組成物は、ポリエステル樹脂の低溶融粘度に起因して顔料分散性および分配性に優れるため、繊維、フィルム、ボトル、射出成形品など各種製品に公知の方法で溶融加工することができる。これらの製品は、農業用資材、園芸用資材、漁業用資材、土木・建築用資材、文具、医療用品、自動車用部品、電気・電子部品またはその他の用途として有用である。 Since the polyester resin composition of the present invention is excellent in pigment dispersibility and dispersibility due to the low melt viscosity of the polyester resin, it can be melt-processed by a known method to various products such as fibers, films, bottles and injection molded products. Can do. These products are useful for agricultural materials, horticultural materials, fishery materials, civil engineering / architectural materials, stationery, medical supplies, automotive parts, electrical / electronic components or other uses.
Claims (7)
(ただし、ここで用いた重量平均分子量Mwは、ヘキサフルオロイソプロパノール(0.005N トリフルオロ酢酸ナトリウム添加)を移動相とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー法で求めた、標準ポリメタクリル酸メチルの分子量に対する相対的な重量平均分子量を示す。) (A) 30 to 95 parts by mass of a polyester resin having a weight average molecular weight Mw of 10,000 to 100,000, a melting point of 210 ° C. or higher, and a melting viscosity + 20 ° C. of 70 Pa · s or less, and (b) pigment 5 A polyester resin composition comprising -70 parts by mass.
(However, the weight average molecular weight Mw used here is relative to the molecular weight of the standard polymethyl methacrylate obtained by gel permeation chromatography using hexafluoroisopropanol (0.005N sodium trifluoroacetate added) as a mobile phase). The weight average molecular weight is shown.)
R2はヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、シラノール基、チオール基から選ばれる1種であり、
mは1〜3の整数であり、
nは1〜29の整数であり、
Xは水素原子および/またはメチル基であり、
Yは水素原子および/またはメチル基であり、
R1およびR2の炭素数を除いたときの化合物の炭素合計数が2〜58である。) The polyester resin composition according to claim 1, wherein the polyester resin has a compound represented by the following formula (1) bonded to 30 to 150 mol / ton at the terminal.
R 2 is one selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, a silanol group, and a thiol group,
m is an integer of 1 to 3,
n is an integer from 1 to 29;
X is a hydrogen atom and / or a methyl group,
Y is a hydrogen atom and / or a methyl group,
The total number of carbon atoms of the compound when excluding the carbon number of R 1 and R 2 is 2 to 58. )
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