JP3669480B2

JP3669480B2 - 易成形性高光沢ポリエステル樹脂組成物

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Publication number: JP3669480B2
Application number: JP2000080228A
Authority: JP
Inventors: 仁志小杉; 智坂井; 法葭原
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2000-03-22
Filing date: 2000-03-22
Publication date: 2005-07-06
Anticipated expiration: 2020-03-22
Also published as: JP2001261953A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ポリエステルに関するものであり、電気部品、家電製品、自動車の内装部品や外装部品、住宅設備用等の成形品として使用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高光沢を必要する塗装用または蒸着用成形品としては、ポリブチレンテレフタレート樹脂にポリエチレンテレフタレート樹脂や共重合ポリエステル樹脂を溶融混合された成形材料を、射出成形や押出成形して用いられてきた。これら溶融混合された成形品は、機械的強度を高めるため無機充填材を溶融混合すると、成形品の光沢度が大幅に低下する。また、ポリエチレンテレフタレート樹脂や共重合ポリエステル樹脂を溶融混合すると、成形品の光沢度は増加するが、成形時の離型抵抗が増加し成形性が悪化するため、使用範囲が限られていた。また成形時の離型抵抗を減少させるため離型剤を樹脂中に溶融混合すると、成形時や成形品の使用中に離型剤の滲出等によって成形品の光沢度が低下したり、塗装によって形成された塗膜や蒸着によって形成された蒸着膜と樹脂成形品との密着性を低下させたりするので好ましくなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ポリブチレンテレフタレート樹脂とポリエチレンテレフタレート樹脂や共重合ポリエステルの溶融混合樹脂において、塗装によって形成された塗膜や蒸着によって形成された蒸着膜と樹脂成形品との密着性を低下させることなく、易成形性と高光沢性を両立する成形品を得ることを課題とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明者らは鋭意、研究、検討した結果、遂に本発明を完成するに到った。即ち本発明は、（１）ポリブチレンテレフタレート（Ａ）および、共重合ポリエステル（Ｂ）、無機強化剤（Ｃ）およびモンタン酸塩および／またはモンタン酸エステル化合物（Ｄ）を含有し、金型温度が４０℃〜１６０℃での最大離型抵抗値が１０ｋｇｆ以下であり、かつ表面光沢が９０〜１５０であることを特徴とする塗装用ポリエステル樹脂組成物、（２）ポリブチレンテレフタレート（Ａ）１００重量部に対し、共重合ポリエステル（Ｂ）１〜１００重量部、無機強化剤（Ｃ）５〜１００重量部に、モンタン酸塩および／またはモンタン酸エステル化合物（Ｄ）の樹脂全体に占める重量部をＷとし、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）のそれぞれが樹脂全体に占める重量部を、それぞれＸ、Ｙ、Ｚとしたとき、下記（１）式に従う前記（１）記載の塗装用ポリエステル樹脂組成物である。
【０００５】
【数２】

【０００６】
本発明では、塗装によって形成された塗膜や蒸着によって形成された蒸着膜と樹脂成形品との密着性を低下させることなく、易成形性と高光沢性を両立するために、主として脂肪酸塩および／または脂肪酸成分と多価水酸基成分とからなる脂肪酸エステル化合物をポリブチレンテレフタレートと共重合ポリエステルと無機強化剤とからなるポリエステル樹脂組成物に配合、溶融混合した組成物である。
【０００７】
本発明組成物は、用途によっては、ポリブチレンテレフタレートや共重合ポリエステルや無機強化剤の比率を様々に変化させ、溶融混合させることによって、幅広い要求性能を満たす成形品を得ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明で用いられるポリブチレンテレフタレート（Ａ）は、主として１，４−ブタンジオールと、テレフタル酸とからなる重合体である。また、成形性や表面光沢を大幅に損なわないなら、他の成分を５モル％程度まで共重合することができる。
【０００９】
本発明で用いられる共重合ポリエステル（Ｂ）は、ジカルボン酸成分として、具体的にはテレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレン１，４−ジカルボン酸、ナフタレン２，５−ジカルボン酸、ジフェニルエーテル４，４’−ジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸などが例示され、共重合ポリエステル中に１種類以上共重合される。中でも、主にテレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレン１，４−ジカルボン酸が光沢性や耐熱性が高く好ましい。更に、光沢度が９０以下とならない程度ならば、少量の多官能性カルボン酸成分を共重合してもよい。
【００１０】
本発明で用いられる共重合ポリエステル（Ｂ）の成分のうち、グリコール成分としては、具体的にはメチレンジオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、イソプロピレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヒドロキノン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−２，８，５，６−テトラブロモフェニル）等が例示され、共重合ポリエステル中に１種類以上共重合される。中でも、主にエチレングリコールが、光沢性や耐熱性が高いので好ましい。
【００１１】
本発明で用いられる共重合ポリエステル（Ｂ）において、ジカルボン酸の割合はグリコール成分１００モル％に対して、テレフタル酸成分１００〜６０モル％、イソフタル酸成分０〜４０モル％であることが実用上好ましく、さらに好ましくはテレフタル酸成分１００〜９０モル％、イソフタル酸成分０〜１０モル％である。イソフタル酸成分が多いほど、結晶性が低下するため光沢度の増加は見られるが、機械的強度や耐熱性が低下するため、耐熱性を要求される用途においてはテレフタル酸成分のみからなるものが好ましい。
【００１２】
本発明で用いられる無機強化剤（Ｃ）において、具体的には、ガラス繊維、炭素繊維、チタン酸カリウム等の繊維状強化剤や、タルク、ワラストナイト、シリカ、クレイ、炭酸カルシウム、ガラスビーズ等の無機充填材が例示され、本発明組成物中に１種類以上配合される。
【００１３】
本発明で用いられる脂肪酸塩および／または脂肪酸エステル（Ｄ）の脂肪酸は、モンタン酸を使用する。
【００１４】
前記、本発明で用いられるモンタン酸塩および／またはモンタン酸エステル（Ｄ）のうちモンタン酸塩としては、金属塩が好ましく、特に、元素周期律表の第Ｉ類および第ＩＩ類に属するアルカリ金属、アルカリ土類金属の金属塩が好ましく、さらに好ましくは、カルシウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩の金属塩がよい。
【００１５】
前記、本発明で用いられるモンタン酸塩および／またはモンタン酸エステル（Ｄ）のうちモンタン酸エステルとしては、すべてのカルボキシル基や水酸基がエステル結合している必要はなく、部分的に残基として脂肪酸エステル中に残っていてもよい。また、部分的にカルシウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム等のアルカリ化合物によって鹸化されたものであってもよい。好ましくは２０％以上鹸化されたものがよい。
【００１６】
前記、本発明で用いられるモンタン酸塩および／またはモンタン酸エステル（Ｄ）は、これが樹脂全体に占める重量部をＷとし、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）成分のそれぞれが樹脂全体に占める重量部を、それぞれＸ、Ｙ、Ｚとしたとき、下記（１）式に従うことが好ましい。
【００１７】
【数３】

前記（１）式において、［０．３−（Ｘ−Ｙ）／１０（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）］重量部より少なければ、離型性の向上が不充分であり、成形性を改良せず、また、光沢度の向上も見られない。一方、［３．０−（Ｘ−Ｙ）／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）］重量部以上では金型汚染や成形品からの滲出等が発生し、光沢度や成形性を低下させ、また、塗装によって形成された塗膜や蒸着によって形成された蒸着膜と樹脂成形品との密着性を低下させてしまうので好ましくない。
【００１８】
さらに本発明組成物中に下記（２）式に示される添加の範囲にあることが実用上好ましい。
【数４】

【００１９】
さらに好ましくは、本発明組成物中に下記（３）式で示される添加の範囲にあることである。
【数５】

【００２０】
本発明ポリエステル樹脂組成物には、成形性・表面光沢・塗膜や蒸着膜の密着性を大幅に損なわない限り、目的・用途に応じて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、結晶化促進剤、カルボン酸金属塩、他のポリマー等を配合してもよい。
【００２１】
本発明ポリエステル樹脂組成物から成形品を得る方法としては、特に制限されるものでなく、任意の方法で成形される。例えば、全成分を押出機中で溶融混練したペレットを得てから、射出成形や押出成形して得ることができる。また、得られた成形品は溶着や接着ネジ留め等、二次加工しても利用される。
【００２２】
本発明ポリエステル樹脂組成物は、図１に示すような、外径４０ｍｍ、内径３４ｍｍ、テーパー角２°のダイレクトゲートである円筒形金型を用いて成形を行ったとき、エジェクターロッドでの加重量を離型抵抗とするとき、金型コア部分の金型温度が４０℃〜１６０℃における最大離型抵抗値が１０ｋｇｆ以下となることを特徴とする。このため、本発明ポリエステル樹脂組成物は離型時の突出抵抗が低く、離型時の変形が少ないため、成形時の冷却時間を短縮することができ、短いサイクルでの成形が可能であり、また、複雑な形状の金型にも対応が可能である。
【００２３】
本発明ポリエステル樹脂組成物は、クロムメッキ処理された光沢金型を用いて成形された成形品において、光沢測定器を用いて測定した入射角および反射角が６０゜における光沢度が９０〜１５０であることを特徴とする。このため、本発明ポリエステル樹脂組成物から得られた成形品は表面処理を施す必要なく充分な外観を得ることができ、さらに塗装や蒸着によってさらなる高光沢外観成形品を得ることができる。
【００２４】
以上かかる構成よりなる本発明樹脂組成物からなる成形品は、高い塗膜密着性と易成形性と高光沢性を有することから、電気部品、家電製品、自動車の内装部品や外装部品、住宅設備用として使用される。
【００２５】
【実施例】
以下本発明について、実施例を用いて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって、何ら限定されるものではない。なお、実施例中の部、及び％は重量基準である。また、各物性値は以下の方法によって測定した。
【００２６】
１）離型性の評価方法：図１に示すような、外径４０ｍｍ、内径３４ｍｍ、テーパー角２°のダイレクトゲートである円筒形金型を用いて成形を行い、エジェクターロッドでの加重量を離型抵抗としてこれを測定した。評価は、金型コア部分の金型温度が４０℃〜１６０℃における離型抵抗値を測定したときの最大離型抵抗値を用いて行った。
【００２７】
２）表面光沢の評価：前記方法で成形したテストプレートを用いて、東京電色株式会社製光沢測定器グロスメーターＭｏｄｅｌＴＣ−１０８Ｄにて、入射角および反射角が６０°で計測した値を用いて行った。
【００２８】
３）塗装によって形成された塗膜と樹脂成形品との密着性評価方法：前記の密着性評価用塗料（大日本塗料（株）製、プラニット＃３０００）を、前記テストプレート上に、塗膜の平均厚さが１０〜３０μｍとなるように均一に塗布し、常温で２４時間以上充分乾燥させた後、ニチバン製セロハンテープを用いて１ｍｍ間隔の碁盤目数１００の碁盤目剥離試験を行った。評価は、各実施例・比較例に対し５回の碁盤目剥離テストを行い、テストプレート表面に残存する碁盤目数の残存数を百分率を用いて行った。
【００２９】
実施例６〜１４
ＰＢＴと、共重合ポリエステルを用い、無機強化剤としてタルクを用い、Ｗａｘ−Ａ−２〜８を用いて、表１に示すように各成分比の割合を変え、シリンダー温度をノズル側からそれぞれ２４５−２５０−２５０−２４５℃に設定された二軸押出機で、溶融混練してペレットを得た。次に得られたペレットをそれぞれ、１３５℃で４時間乾燥した後、シリンダー温度２４０〜２６０℃の成形機を用いて、金型表面温度が９０℃であるクロムメッキされた金型を用いて射出成形し、評価用テストプレートを得た。
【００３０】
比較例１
ＰＢＴと、無機強化剤としてタルクを用い、Ｗａｘ−Ａ−１を加えて実施例６と同様の方法で溶融混練・乾燥・射出成形し、評価用テストプレートを得た。
【００３１】
比較例５〜８
ＰＢＴと、共重合ポリエステルを用い、無機強化剤としてタルクを用い、表２に示すようにＷａｘ−Ｂ−１〜４を用いて、実施例６と同様の方法で溶融混練・乾燥・射出成形し、評価用テストプレートを得た。前記結果を表２に示す。
【００３２】
【表１】

【００３３】
【表２】

【００３４】
表１および表２において、
ＰＢＴ：ポリブチレンテレフタレート樹脂（ηｓｐ／ｃ：１．２３）
共重合ポリエステル：成分がテレフタル酸：イソフタル酸＝９：１、グリコール成分がエチレングリコールである共重合体（ηｓｐ／ｃ：０．８８）
タルク：粒径：６．７μｍ
グラスファイバー：繊維長：２ｍｍ，繊維径：５μｍ
Ｗａｘ−Ａ：脂肪酸塩および／または脂肪酸エステル化合物
Ｗａｘ−Ａ−１：クラリアントジャパン（株）製ＨｏｅｃｈｓｔＷａｘＯＰ
Ｗａｘ−Ａ−２：クラリアントジャパン（株）製ＨｏｅｃｈｓｔＷａｘＥ
Ｗａｘ−Ａ−３：クラリアントジャパン（株）製ＨｏｓｔａｍｏｎｔＣａＶ１０２
Ｗａｘ−Ａ−４：クラリアントジャパン（株）製ＨｏｓｔａｍｏｎｔＮａＶ１０１
Ｗａｘ−Ａ−５：ＢＡＳＦジャパン（株）製ＢＡＳＦＷａｘＥＳ
Ｗａｘ−Ａ−６：ＢＡＳＦジャパン（株）製ＢＡＳＦＷａｘＤＧ
Ｗａｘ−Ａ−７：ＢＡＳＦジャパン（株）製ＢＡＳＦＷａｘＬＳ
Ｗａｘ−Ａ−８：ＢＡＳＦジャパン（株）製ＢＡＳＦＷａｘＳ
Ｗａｘ−Ｂ：オレフィン系・ビニル系・アクリル系・シリコーン系ワックス
Ｗａｘ−Ｂ−１：ＢＡＳＦジャパン（株）製ＬｕｗａｘＯＡ
Ｗａｘ−Ｂ−２：ＢＡＳＦジャパン（株）製ＬｕｗａｘＥＡＳ１
Ｗａｘ−Ｂ−３：ＢＡＳＦジャパン（株）製ＬｕｗａｘＥＶＡ２
Ｗａｘ−Ｂ−４：東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製ＳＨ２００
【００３５】
【発明の効果】
本発明成形品は、塗装によって形成された塗膜や塗装によって形成された塗膜上に蒸着によって形成された蒸着膜と樹脂成形品との密着性を損なうことなく、易成形性と高光沢性を有するため、その用途を拡大することができ、産業界に寄与すること大である。

Claims

ポリブチレンテレフタレート（Ａ）および、共重合ポリエステル（Ｂ）、無機強化剤（Ｃ）、およびモンタン酸塩および／またはモンタン酸エステル化合物（Ｄ）を含有し、金型温度が４０℃〜１６０℃での最大離型抵抗値が１０ｋｇｆ以下であり、かつ表面光沢が９０〜１５０であることを特徴とする塗装用ポリエステル樹脂組成物。
ポリブチレンテレフタレート（Ａ）１００重量部に対し、共重合ポリエステル（Ｂ）１〜１００重量部、無機強化剤（Ｃ）５〜１００重量部に、モンタン酸塩および／またはモンタン酸エステル化合物（Ｄ）の樹脂全体に占める重量部をＷとし、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）のそれぞれが樹脂全体に占める重量部を、それぞれＸ、Ｙ、Ｚとしたとき、下記（１）式に従う請求項１記載の塗装用ポリエステル樹脂組成物。