JPH0220551A - 射出成形用ポリエステル樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、１００℃以下の金型温度においてもすぐれた
表面性、機械的強度および耐熱性を有する成形品を与え
る射出成形用ポリエステル樹脂組成物に関する。

［従来の技術・発明が解決しようとする課題］ガラス繊
維強化ポリエチレンテレフタレート樹脂は、機械的強度
および耐熱性に優れているため成形用材料として広く用
いられている。

しかしながら・、ポリエチレンテレフタレート樹脂は結
晶化速度が遅いため、射出成形時の金型温度としては１
４０℃以上が必要であり、加工上不利である。

一方、機械的強度、耐熱性を高くするためにはガラス繊
維を充填することが必須であるが、その結果、成形品表
面にガラス繊維の浮き出し、流れ模様が見られ、用途上
著しい制限を受けている。

このような欠点を改良する方法として、従来から各種の
結晶化促進剤を用いる方法が知られている。たとえば特
公昭４８−４０９７号公報には有機酸金属塩を添加する
方法、特公昭５５−４７０５９号公報には可塑剤とアイ
オノマーとを添加する方法などの方法が提案されている
。これらの方法では、射出成形時の金型温度が１００℃
以下において成形品表面の光沢度を高める（光沢を向上
させる）ことはできるが、同時に機械的強度が大きく低
下する。しかも、光沢面の平滑性は低く、外装部品用途
には不適である。

一方、特開昭５０−９０６４９号公報には、ガラス繊維
、ワラストナイトおよびタルクの３成分を飽和ポリエス
テルに添加する方法について記載されている。しかしな
がら、この方法では充填量が多く、表面性が外装部品用
途に適するようなものはえられていない。

このように、１００℃以下の金型温度においても射出成
形でき、光沢度が高いことは勿論のこと、平滑性も高く
、機械的強度、耐熱性にすぐれた成形品を与える組成物
が強く要望されている。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記のごとき実情に鑑み、１００℃以下の金型
温度においても光沢面の平滑性が高く、機械的強度、耐
熱性にすぐれた成形品を与える射出成形用ポリエステル
樹脂組成物をうるためになされたものであり、 囚ポリエチレンテレフタレート系樹脂２０〜９０部（重
量部、以下同様）ならびにポリエーテル化合物１０〜４
５％（重量％、以下同様）とポリエチレンテレフタレー
ト系樹脂および（または）エチレンテレフタレート系樹
脂オリゴマー５５〜９０％とからなるブロック共重合体
１０〜８０部からなる混合物１００部、 Ｂ）ガラス繊維１０〜３５部、 （Ｃ）アミノシラン化合物および（または）エポキシシ
ラン化合物にて表面処理されたワラストナイト４〜１．
１部ならびに （Ｄ）タルク１〜５部 よりなる射出成形用ポリエステル樹脂組成物に関する。

［実施例］ 本明細書にいうポリエチレンテレフタレート系樹脂とは
、酸成分としてテレフタル酸またはそのエステル形成能
を有する誘導体を少なくとも９０モル％含有したものと
、グリコ−・ル成分としてエチレングリコールまたはそ
のエステル形成能を有する誘導体を少なくとも９０モル
％含有したものとを用いてえられるポリエチレンテレフ
タレート系樹脂のことである。

前記１０モル％未満の範囲で用いられるテレフタル酸や
そのエステル形成能を有する誘導体以外の酸成分として
は、炭素数８〜１７の他の芳香族ジカルボン酸、炭素数
４〜１０の脂肪族ジカルボン酸、さらには炭素数８〜１
２の脂環式ジカルボン酸などがあげられ、その具体例と
しては、たとえばフタル酸、イソフタル酸、２．Ｂ−ナ
フタレンジカルボン酸、４．４°−ジフェニルジカルボ
ン酸、アジピン酸、セパシン酸、シクロヘキサンジカル
ボン酸などがあげられる。

また、前記１０モル％未満の範囲で用いられるエチレン
グリコールやそのエステル形成能を有する誘導体以外の
ジオール成分としては、炭素数３〜１０の脂肪族ジオー
ル、炭素数６〜１５の脂環式ジオール、さらには炭素数
６〜１５の芳香族ジオールなどがあげられ、その具体例
としては、たとえばプロパン−１，３−ジオール、ブタ
ン−１，４−ジオール、ペンタン−１，５−ジオール、
ヘキサン−１，８−ジオール、シクロヘキサン−１，４
−ジメタツール、２，２−ジメチルプロパン−１，３−
ジオール、２．２−ビス（４°−ヒドロキシシクロヘキ
シル）プロパン、２．２−ビス（４°−ヒドロキシフェ
ニル）プロパン、ハイドロキノンなどがあげられる。

前記のごとき成分から製造されるポリエチレンテレフタ
レート系樹脂は、通常０．３５〜１．２０の固有粘度（
フェノール／　１．１．２．２−テトラクロロエタン−
５０７５０（ｆｆｉ量比）、０．５％濃度、２５℃１．
以下同様）を有するものであるが、結晶化速度と機械的
強度とのバランスがよくなるという点からすると固有粘
度０．４０−０．７０のものが好ましく、０．４５〜０
．６５のものがさらに好ましい。

本発明においては、ポリエーテル化合物１０〜４５％、
好ましくは１５〜３５％とポリエチレンテレフタレート
系樹脂および（または）ポリエチレンテレフタレート系
樹脂を構成する原料と同様の原料から製造されるエチレ
ンテレフタレートオリゴマーを代表例として含むエチレ
ンテレフタレート系樹脂オリゴマー５５〜９０％、好ま
しくは６５〜８５％とから、ブロック共重合体が製造さ
れる。

なお、本明細書にいうエチレンテレフタレートオリゴマ
ーまたはエチレンテレフタレート系樹脂オリゴマーとは
、複数のエチレンテレフタレート単位または複数のアル
キレン（エチレン単位が９０モル％以上）テレフタレー
ト単位を有するエチレンテレフタレートオリゴマーまた
はアルキレンテレフタレート系樹脂オリゴマーのみなら
ず、エチレンテレフタレート単位またＧｔアルキレンテ
レフタレート単位、さらにはときとして含まれるテレフ
タレート単位のみをも含む概念である。

本明細書にいうポリエーテル化合物とは一般式（Ｉ）ニ ー〇→ＲＩ　Ｏ）Ｔ　　　　　　　　　　　（１）（式
中、Ｒ１は炭素数２〜１８の２価の基、２は５〜４０の
整数、ｇ個のＲ１は同じである必要はない）で表わされ
る主要部（末端を除く部分）を有する化合物である。

前記Ｒ１の具体例としては、たとえばエチレン、プロピ
レン、イソプロピレン、ブチレン、ビスフェノールＡ残
基などがあげられ、一般式（１）で表わされる主要部を
有するポリエーテル化合物のうちポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレング
リコールなどや、一般式（■）： （式中、Ｒ２は０２〜Ｃ４の２価の炭化水素基Ｘは、た
とえば−Ｃ（Ｃ）Ｉｓ　）２−　−ＣＨ２−・　−８−
−８Ｏ２−−ＣＯ−などの２価の結合基または直接結合
、ｍおよびｎはそれぞれ５〜２０の整数、（ｍ＋ｎ）の
Ｒ２は同じである必要はない）で表わされる主要部を有
する化合物などであって、平均分子量が７００〜２００
０であるものが、えられる組成物の結晶化速度を速くし
、射出成形性をよくするなどの点から好ましい。

前記ブロック共重合体にしめるポリエーテル化合物の含
有率が１０％未満になると　１００℃以下の金型温度で
は光沢度を高くすることができず、４５％をこえると成
形品の機械的強度、耐熱性が低下し、いずれも好ましく
ない。

このようにして製造されるブロック共重合体は、通常０
．３５〜１．２０の固有粘度を有するものであるが、結
晶化速度と機械的強度とがバランスよく改善されるとい
う面からは、固有粘度０．４０〜１．００のものが好ま
しく、０．５０〜０．８０のものがさらに好ましい。

前記ブロック共重合体はポリエステル合成反応容器中で
共重合させて製造してもよく、押出機中で共重合させて
製造してもよい。

本発明においては前記ポリエチレンテレフタレート系樹
脂２０〜９０部、好ましくは４０〜８５部、さらに好ま
しくは５０〜８０部とブロック共重合体１０〜８０部、
好ましくは１５〜６０部、さらに好ましくは２０〜５０
部とからなり、ポリエーテル化合物に由来する単位の含
量が好ましくは５〜２５％、さらに好ましくは７〜２０
％、とくに好ましくは７〜１５％になるようにされたポ
リエチレンテレフタレート系樹脂混合物（（Ａ）成分）
１００部が調製される。

前記ブロック共重合体の割合が８０部をこえると機械的
強度、耐熱性が低下し、１０部未満になるとブロック共
重合体を用いる効果が充分えられなくなる。またポリエ
ーテル化合物に由来する単位の含量が５％未満になると
　１００℃以下の金型温度で光沢度を高くすることがで
きなくなりがちになり、２５％をこえると機械的強度、
耐熱性が低下する傾向が生ずる。

囚成分の調製法にはとくに限定はなく、前記の成分のみ
を混合して調製してもよく、さらに他の成分も加えて一
括して混合してもよい。

本発明に用いるガラス繊維（（Ｂ）成分）としては、直
径１〜２０項、長さ　０．０５〜５０ｍ５程度のものが
好ましく、カップリング剤で処理していてもよく、また
バインダーを用いたものであってもよい。前記カップリ
ング剤としては、たとえばγ−アミノプロピルトリエト
キシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ランなどのアルコキシシラン化合物が、またバインダー
としては、たとえばエポキシ樹脂、ウレタン樹脂などが
好ましい例としてあげられるが、これらに限定されるも
のではない。

前記ガラス繊維の使用量は、囚成分１００部に対して１
０〜３５部、好ましくは１２〜３０部である。

該使用量が１０部未満になると機械的強度が低下し、３
５部をこえると光沢面の平滑性かえられなくなる。

本発明に用いるワラストナイト（（Ｃ）成分）とは、Ｃ
ａＳｉＯ３が主成分である結晶性メタケイ酸カルシウム
であり、アミノシラン化合物および（または）エポキシ
シラン化合物で表面処理されたものである。表面処理し
ないばあいは勿論のこと、他のカップリング剤、たとえ
ばチタネート系化合物、ビニルシラン系化合物、メルト
カプトシラン系化合物などを用いたばあいには、組成物
中に均一に分散させるのが困難になり、光沢面の平滑性
を改良できないばかりか、機械的強度、耐熱性も低下す
る。

前記ワラストナイトの粒子径などにはとくに限定はない
が、アスペクト比５〜３０程度のものが表面性・機械的
強度・耐熱性の点から好ましい。

前記アミノシラン化合物の例としては、たとえばγ　−
アミノプロビルト・リエトキシシラン、Ｎ−β−（アミ
ノエチル）−γ−アミノブロピルメチルジメト牛ジシラ
ン、γ−（ポリエチレンアミノ）プロピルトリメトキシ
シラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシランなどがあげられ、とくにγ　−ア
ミノプロピルトリエトキシシランが表面性・機械的強度
・耐熱性の点から好ましい。

また前記エポキシシラン化合物の例としては、たとえば
β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメ
トキシシラン、γ　−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン、γ　−グリシドキシプロピルトリエトキシシ
ランなどがあげられ、とくにγ　−グリシドキシプロピ
ルトリメトキシシランが表面性・機械的強度・耐熱性の
点から好ましい。

これらの化合物をワラストナイト　１００部に対して、
通常０．３〜１．５部程度添加し、トライブレンドなど
することにより表面処理しうる。

これら表面処理されたワラストナイトの使用量は（５）
成分１００部に対して４〜１１部、好ましくは５〜１０
部である。該使用量が４部未満になると光沢面の平滑性
を改良することができず、１１部をこえると機械的強度
が低下する。

本発明に用いるタルク（（Ｄ）成分）は、組成式：Ｍｇ
ｓ　ＳｉＯｘ　０１０　（０１１）２で示される化合物
を主成分とするものであり、平均粒径が３μ以下のもの
が好ましい。平均粒径が３μをこえるばあいには、組成
物中での分散性がわるくなりやすく、光沢面の平滑性を
改良しにくくなり、機械的強度、耐熱性が低下しやすく
なる傾向にある。

タルクの使用量は囚成分１００部に対して１〜５部、好
ましくは２〜４部である。該量が１部未満になると光沢
面の平滑性が充分改良されず、５部をこえると機械的強
度が低下する。

本発明の組成物には、結晶性をさらに増大させることを
目的として、酢酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、フ
タル酸系ナトリウム、フタル酸二ナトリウム、ステアリ
ン酸マグネシウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリ
ン酸カルシウム、パルミチン酸ナトリウム、モンタン酸
ナトリウム、ｐ−ｔ−ブチル安息香酸ナトリウムなどを
はじめとする有機酸塩類；炭酸ナトリウム、炭酸カルシ
ウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、硫酸カルシ
ウム、硫酸バリウムなどをはじめとする無機塩類；酸化
亜鉛、゛酸化マグネシウム、酸化チタンなどをはじめと
する金属酸化物；エチレン−アクリル酸共重合体の金属
塩などをはじめとする、いわゆるアイオノマー類ポリア
ルキレングリコールの片末端が有機金廁塩になっている
構造の化合物などを含有させてもよい。

本発明の樹脂組成物には、成形用樹脂組成物に一般に用
いられる添加剤、たとえば安定剤、着色剤、帯電防止剤
、難燃剤、加工性改良剤などを配合してもよい。

本発明の樹脂組成物は、たとえば押出機による方法のご
とき公知の種々の方法で製造することができる。

このようにしてえられる組成物（たとえばペレット状物
）は１００℃以下の金型温度においても良好に射出成形
することができ、えられた成形品はすぐれた表面性、機
械的強度、耐熱性を有する。

なお、射出成形前に樹脂および添加剤やペレットを非常
に低い含水率（一般には０．０２％以下）になるように
乾燥させておくのが好ましい。

以下に実施例をあげて本発明の詳細な説明するが、本発
明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

なお、実施例および比較例中における成形品の引張強度
はＡＳＴＭ−Ｄ６３８　、耐熱性は熱変形温度（ＨＤＴ
）　（１８，８ｋｇ　／　ｃ−荷重）をＡＳＴＭ−０８
４８に準拠して評価した。成形品の光沢面の平滑性は８
０ｍ５　Ｘ５０Ｉ１ｍ×２１Ｉのプレート表面の光沢度
および表面あらさ（Ｒ■ａｘ）で評価した。光沢度はＪ
ＩＳＫ−７１０５に準拠し、８０％以上が良好な範囲で
あり、ＲｉａｘはＪＩＳ　Ｂ−０８０１に準拠し、３．
Ｄμ以下が良好な範囲である。

実施例１〜３ 平均分子ｆｆｉ　１０００のビスフェノールＡのエチレ
ンオキシド付加重合物３０％とエチレンテレフタレート
オリゴマー（平均重合度ｎ−７）７０％とを減圧下で溶
融混練し、ビスフェノールＡのエチレンオキシド付加重
合物を共重合させた固有粘度０．８０の共重合体（以下
、共重合体（１）ともいう）をえた。この共重合体と固
を粘度ｏ、ｅｏのポリエチレンテレフタレートとを水分
率０．０１％以下に乾燥させ、第１表に記載の割合で配
合し、さらにテトラキス［メチレン−３（３°、５°−
ジ−ｔ−ブチルー４°−ヒドロキシフェニル）プロピオ
ネートコメタンを０．２部、トリス（２，４−ジ−ｔ−
ブチルフェニル）フォスファイトを０．２部、ペンタエ
リスリトールテトラキス（β　−ラウリルチオプロピオ
ネート）を０．２部、ｐ−ｔ−ブチル安息香酸ナトリウ
ム　０．５部、ワラストナイト　１００部に対してγ　
−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン０，５部を
用いて表面処理したアスペクト比２０のワラストナイト
と平均粒径１．８如のタルクを第１表に記載の割合で加
えて混合した。ついで池貝鉄工■製の二軸押出機ＰＣＭ
−４５を用いて溶融混練し、二軸押出機の途中からガラ
ス繊維（直径９虜、長さ３　ａｍ）を第１表に記載の量
加えてペレット状の樹脂組成物をえた。押出温度条件は
ホッパー側からダイス側に向けて２８０℃から２７０℃
の温度勾配をつけた。他の条件は安定的に押出せるよう
に一般的な条件を選んだ。

えられたペレット状樹脂組成物を水分率０．０２％以下
に乾燥させ、射出成形機（東芝機械■製、ｌ８−７５Ｂ
）を用いて試験片を金型温度９０’Ｃにて作製し、性能
を評価した。結果を第１表に示す。

いずれのばあいも、機械的強度、耐熱性が良好であり、
表面の光沢度、平滑性にすぐれていた。

比較例１ 実施例１で用いたワラストナイトおよびタルクを用いな
い他は実施例１と同様にして評価した。結果を第１表に
示す。表面の光沢度は良好であったが、平滑性に劣って
いた。

比較例２〜５ 実施例１で用いたワラストナイトおよびタルクを、第１
表に示す部用いた他は実施例１と同様にして評価した。

結果を第１表に示す。

いずれのばあいも、機械的強度、耐熱性、表面の光沢度
および平滑性すべてにすぐれたちのはえられなかった。

比較例６〜７ 実施例１で用いたワラストナイトのかわりに、ワラスト
ナイト　１００部に対してイソプロピル、トリイソステ
アロイルチタネート０．５部で表面処理したワラストナ
イトを用いたもの（比較例６）、メルカプトプロピルト
リメトキシシラン０．５部で表面処理したワラストナイ
トを用いたもの（比較例７）にかえた他は、実施例１と
同様にして評価した。結果を第１表に示す。

いずれも、機械的強度、表面の平滑性に劣っていた。

比較例８〜９ 実施例１で用いたポリエチレンテレフタレートを９５部
、共重合体（１）を５部使用したもの（比較例８）、同
じくポリエチレンテレフタレートを１０部、共重合体（
１）を９０部使用したもの（比較例９）にかえた他は実
施例１と同様にして評価した。結果を第１表に示す。

比較例８のばあいには、光沢度が低く、平滑性も大きく
劣っていた。また比較例９のばあいには、機械的強度、
耐熱性に劣っていた。

実施例４〜５ 実施例１〜３で用いた共重合体（１）にかえて平均分子
ｆｆｉ　１３０Ｇで両末端にエチレングリコールがエー
テル結合で結合しているポリプロピレングリコール（Ｅ
Ｏ／ＰＯ−２０／８０　（ｆｆｉ量比））３５％とエチ
レンテレフタレートオリゴマー（平均重合度８）６５％
とを減圧下で溶融混練し、ポリプロピレン系グリコール
を共重合させてえた固有粘度０．６５の共重合体（以下
、共重合体（２という）を用い、実施例１〜３で用いた
ワラストナイトにかえてワラストナイト　１００部に対
してγ　−アミノプロピルトリエトキシシラン０．５部
で表面処理したワラストナイトを用い、実施例１と同様
にして評価した。結果を第１表に示す。

いずれも、機械的強度、耐熱性が良好であり、表面の光
沢度、平滑性にもすぐれていた。

実施例６ 実施例１〜３で用いた共重合体（１）にかえて、平均分
子Ｗ　ｔｏｏｏのビスフェノールＡのエチレンオキシド
付加重合物１５％とエチレンテレフタレートオリゴマー
（平均重合度７）８５％よりなる固何粘度０．７３の共
重合体（以下、共重合体（３）という）を用い、実施例
１〜３と同様に評価した。結果を第１表に示す。

機械的強度、耐熱性が良好であり、表面の光沢度、平滑
性にもすぐれていた。

実施例７ 実施例１〜３で用いた共重合体（１）にかえて、平均分
子ｍ　１０００のビスフェノールＡのエチレンオキシド
付加重合物２０％とエチレンテレフタレートオリゴマー
（平均重合度７）８０％よりなる固有粘度０．７８の共
重合体（以下、共重合体（４）という）を用い、実施例
１〜３と同様に評価した。結果を第１表に示す。

機械的強度、耐熱性が良好であり、表面の光沢度、平滑
性にもすぐれていた。

［発明の効果］ 本発明の組成物を用いると、１００℃以下の金型温度に
おいても機械的強度、耐熱性および表面の平滑性にすぐ
れた成形品かえられる。

特 許 出 願 人 鐘淵化学工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　（Ａ）ポリエチレンテレフタレート系樹脂２０〜９
   ０重量部ならびにポリエーテル化合物１０〜４５重量％
   とポリエチレンテレフタレート系樹脂および（または）
   エチレンテレフタレート系樹脂オリゴマー５５〜９０重
   量％とからなるブロック共重合体１０〜８０重量部から
   なる混合物１００重量部、 （Ｂ）ガラス繊維１０〜３５重量部、 （Ｃ）アミノシラン化合物および（または）エポキシシ
   ラン化合物にて表面処理されたワラストナイト４〜１１
   重量部ならびに （Ｄ）タルク１〜５重量部 よりなる射出成形用ポリエステル樹脂組成物。