JPH0689232B2 - ポリブチレンテレフタレ−ト組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、帯電防止性、成形時の滞留安定性および機械
的性質とくに耐衝撃性と剛性にすぐれたポリブチレンテ
レフタレート組成物に関するものである。

〔従来の技術〕

ポリブチレンテレフタレート樹脂は、機械的性質、UL電
気特性、耐熱性などがすぐれているため近年、機械部
品、電気機器部品などの用途に広く利用されている。

しかし、ポリブチレンテレフタレート樹脂は上記のすぐ
れた特性を備えている反面、成形品が摩擦などにより容
易に帯電して、ホコリが付着し易い欠点を有しており、
とくに帯電防止性を必要とする用途においては使用が制
限されているのが現状である。

これまで、芳香族ポリエステル類に対して帯電防止性を
付与する方法として、種々の方法が提案されている。な
かでもアルキルスルホン酸金属塩とポリアルキレングリ
コールを併用する方法（特開昭52−47072号公報、特開
昭53−149246号公報）などは比較的すぐれている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながらポリブチレンテレフタレート樹脂に対し
て、上記の方法を適用した場合、成形時の滞留安定性が
悪いため、機械的性質とくに剛性および耐衝撃性が低下
する問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本発明者らは、上記の問題を解決するために鋭意
検討した結果、驚くべきことに、ポリブチレンテレフタ
レート樹脂に対し、特定のアルキルスルホン酸金属塩と
パラフインワツクスまたはオレフインワツクスを併用す
ることにより、帯電防止性がすぐれると共に、成形滞留
時間が長い場合の機械的性質、特に剛性や耐衝撃性にも
すぐれることを見い出し本発明に到達した。

即ち、本発明は （Ａ） 相対粘度1.30〜2.00のポリブチレンテレフタレ
ート樹脂100重量部に対して、 （Ｂ） 下記一般式（Ｉ）で示されるアルキルスルホン
酸金属塩0.01〜10重量部 （式中、Ｒは炭素数ｍのアルキル基、Ｒ′は炭素数ｎの
アルキル基（ただしｍ、ｎはｍ≧２、ｎ≧２、６≦ｍ＋
ｎ≦30を満足する整数）、Ｍは金属原子、Ｐは金属Ｍの
電荷数を示す）および （Ｃ） パラフインワツクスまたはオレフインワツクス
0.01〜10重量部 を含有せしめてなるポリブチレンテレフタレート組成物
を提供するものである。

以下、本発明の構成を更に具体的に説明する。

本発明で用いる（Ａ）ポリブチレンテレフタレート樹脂
とは、酸成分としてテレフタル酸とジオール成分として
1,4−ブタンジオールを成分とする縮合反応により得ら
れる重合体である。

なお酸成分として20モル％以下であれば、イソフタル
酸、フタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,5−ナ
フタレンジカルボン酸、ビス（ｐ−カルボキシフエニ
ル）メタン、アントラセンジカルボン酸、4,4′−ジフ
エニルジカルボン酸、4,4′−ジフエニルエーテルジカ
ルボン酸、1,2−ビス（フエノキシ）エタン−4,4′−ジ
カルボン酸あるいはそのエステル形成性誘導体などのテ
レフタル酸以外のジカルボン酸を用いてもよく、ジオー
ル成分として20モル％以下であればエチレングリコー
ル、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、
1,5−ペンタジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,10−
デカンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、
ネオペンチルグリコール、２−メチル−1,3−プロパン
ジオール、ポリテトラメチレングリコール、ポリエチレ
ングリコール、ポリプロピレングリコールなどの1,4−
ブタンジオール以外のジオールを用いてもよい。

またポリブチレンテレフタレート樹脂としては、0.5％
のオルソクロロフエノール溶液を25℃で測定したときの
相対粘度が1.30〜2.00である必要があり、好ましくは、
1.35〜1.70である。ポリブチレンテレフタレート樹脂の
相対粘度が1.30未満の場合には、十分な機械的強度が得
られず、また2.00を越えた場合には、成形時の流動性が
不良となりいずれも好ましくない。

本発明に用いる（Ｂ）アルキルスルホン酸金属塩は下記
一般式 （式中ＲおよびＲ′は各々、炭素数ｍ、ｎのアルキル
基、Ｍは金属原子、Ｐは金属Ｍの電荷数を示し、ｍおよ
びｎは次の条件を満足する整数である。ｍ≧２、ｎ≧
２、６≦ｍ＋ｎ≦30）で表わされる化合物である。） Ｒ、Ｒ′のアルキル基を直鎖あるいは分岐を有している
ものいずれでもよく、ＲおよびＲ′の炭素数の和（ｍ＋
ｎ）は６〜30、好ましくは10〜20である。また前記
（Ｉ）式の化合物は単一化合物であつてもよいし、また
異なる化合物の混合物であつてもよい。

Ｍとしてはアルカリ金属、アルカリ土類金属が好ましく
挙げられ、なかでもリチウム、ナトリウムおよびカリウ
ムがより好ましく、ナトリウムが特に好ましい。

（Ｉ）式で示される化合物の好ましい具体例としては、
下記一般式の化合物が挙げられる。

前記一般式（II）〜（IV）の化合物のうちｍ＋ｎ（Ｓに
隣接するＣに結合するアルキル基の炭素数）が12〜16の
ものが特に好ましい。

本発明においてＲまたはＲ′が炭素数１以下すなわちス
ルホン酸金属塩基がアルキル基の末端あるいはβ位に存
在する場合にはポリブチレンテレフタレート樹脂に添加
時、帯電防止性が発現しない。また、両者の炭素数の和
（ｍ＋ｎ）が６未満の場合ポリブチレンテレフタレート
樹脂の機械的性質が低下する傾向があり、一方30を越え
た場合には帯電防止効果が低下する傾向がありいずれも
好ましくない。

上記アルキルスルホン酸金属塩の添加量はポリブチレン
テレフタレート樹脂100重量部に対して0.01〜10重量
部、好ましくは0.1〜５重量部、より好ましくは0.5〜３
重量部である。添加量が0.01重量部未満では帯電防止性
の向上効果が認められず10重量部を越えた場合には、ポ
リブチレンテレフタレート樹脂の機械的性質が低下する
傾向があるため好ましくない。

帯電防止剤総量中50重量％以上が本発明のアルキルスル
ホン酸金属塩であるという条件下で他の帯電防止剤（例
えばドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、直鎖アル
キルスルホン酸ナトリウム、アリール次亜リン酸金属塩
など）を併用してもよい。

本発明に用いる（Ｃ）パラフインワツクスまたはオレフ
インワツクスとは、常温で固体の石油系ワツクスもしく
はオレフイン系の重合物または副生物のワツクスなどで
あり、ポリエチレンワツクス、ポリプロピレンワツク
ス、モンタン酸ワツクス類（エステル、ハーフエステ
ル、塩）や130゜Ｆワツクス、クロスタリンワツクスな
どの名称で市販されているワツクス類が挙げられるがモ
ンタン類ワツクスまたは数平均分子量が300以上のカル
ボキシル基、水酸基、エステル基などの官能基を有する
ポリエチレンワツクスが好ましい。また上記のパラフイ
ンワツクスまたはオレフインワツクスを２種以上混合使
用しても良い。パラフインワツクスまたはオレフインワ
ツクスは（Ｂ）アルキルスルホン酸金属塩とあらかじめ
混合して使用してもよい。

本発明におけるパラフインワツクスまたはオレフインワ
ツクスの含有量はポリブチレンテレフタレート樹脂100
重量部に対して0.01〜10重量部、好ましくは0.1〜５重
量部である。0.01重量部未満では成形性の改良が十分で
なく、10重量部を越えた場合には機械的性質を損なう傾
向があり好ましくない。

本発明の組成物において特に必要ではないが、エチレン
系ポリマを添加することができる。エチレン系ポリマと
は通常数平均分子量が10,000以上のエチレン系ポリマで
ある低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンおよびエ
チレン系共重合体が好ましい。

エチレン系共重合体としてはランダム共重合体、ブロツ
ク共重合体、グラフト共重合体などのいずれでもよい。

エチレン系共重合体における共重合体成分としては炭素
数３以上のα−オレフイン（例えばプロピレン、ブテン
−１など）、非共役ジエン（例えばノルボルナジエン、
エチリデンノルボーネンなど）、ビニルエステル（例え
ば酢酸ビニルなど）、アクリル酸、メタクリル酸などの
α，β−不飽和酸およびそのエステル（例えばアクリル
酸エチル、メタクリル酸メチルなど）、無水マレイン
酸、マレイミドなどが挙げられ、なかでも下記一般式
（Ｉ）のα，β−不飽和酸のグリシジルエステルが好ま
しい。

（式中Ｒ″は水素原子、低級アルキル基あるいはグリシ
ジルエステル基で置換された低級アルキル基である。） （Ｖ）式で示される化合物の具体例としては、アクリル
酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、エタクリル酸
グリシジル、イタコン酸グリシジルなどであり、なかで
もメタクリル酸グリシジルが好ましく使用できる。

上記共重合体成分は２種以上併用してもよくまた、エチ
レン系ポリマにおける共重合体成分の比率は0.1〜50重
量％であり、好ましくは0.5〜30重量％である。

エチレン系ポリマの好ましい例としては、高密度ポリエ
チレンパウダー、エチレン／プロピレン−ｇ−無水マレ
イン酸共重合体、エチレン／ブテン−１−ｇ−水マレイ
ン酸共重合体、エチレン／アクリル酸エチル−ｇ−無水
マレイン酸共重合体、エチレン／プロピレン／エチリデ
ンノルボーネン−ｇ−無水マレイン酸共重合体、エチレ
ン／メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン／酢酸
ビニル／メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン／
アクリル酸グリシジル重合体などであり、なかでも通
常、数平均分子量100,000以上の高密度ポリエチレンパ
ウダー、エチレン／メタクリル酸グリシジル共重合体、
エチレン／酢酸ビニル／メタクリル酸グリシジル共重合
体およびそれらの混合物がより好ましく使用できる。

本発明においてエチレン系ポリマを添加する場合、その
添加量は多過ぎるとポリブチレンテレフタレート樹脂の
機械的性質を損なう傾向があることから50重量部以下で
用いるのが好ましく、特に40重量部以下で用いるのが好
ましい。

また特に必須でないが、本発明において微粉状無機珪素
化合物を併用することにより帯電防止性並びに取扱い性
を向上させることができる。

本発明で使用することができる微粉状無機珪素化合物と
しては、無水珪酸（シリカ）、単純珪酸塩、シリカ・ア
ルミナ結合物、アルミノ酸塩などが挙げなれ、特に限定
するものではないが、二酸化珪素が好ましい。また、微
粉状無水珪素化合物は平均粒径が好ましくは30μ以下、
より好ましくは１μ以下、さらに好ましくは0.2μ以下
である。本発明に用いることのできる二酸化珪素は、無
水又は水和形態を任意で含有していても良く、珪酸、
“アエロジル”（アエロジル社製）などの名称で市販さ
れている合成的に製造されたものであつても良い。本発
明の珪素化合物は（Ｂ）アルキルスルホン酸金属塩とあ
らかじめ混合して用いても良い。

上記珪素化合物を添加する場合の量は、ポリブチレンテ
レフタレート樹脂100重量部に対して好ましくは0.001〜
５重量部、より好ましくは0.05〜２重量部である。

本発明の組成物においては、必須ではないが無機充填剤
を添加することができる。無機充填剤は繊維状、粒状な
どいずれの形態でもよく、具体的にはガラス繊維、炭素
繊維、金属繊維、アスベスト、ワラステナイト、チタン
酸カリウイスカー、クレー、マイカ、ベントナイト、ガ
ラスビーズ、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウ
ム、石こう、酸化アルミニウム、酸化チタン、タルクな
どが挙げられ、チヨツプドストランドタイプのガラス繊
維が好ましく使用できる。無機充填剤の添加量は、ポリ
ブチレンテレフタレート樹脂100重量部に対して150重量
部以下、好ましくは100重量部以下である。添加量が150
重量部を越えるとポリブチレンテレフタレート樹脂の機
械的性質が損なわれる傾向があり好ましくない。

本発明組成物においては上記のような無機充填剤を添加
することにより剛性、寸法精度などを向上させることが
可能である。一般に帯電防止剤が存在する場合、無機充
填剤を添加した場合の剛性向上効果が小さいが、本発明
組成物においてはそのような傾向は認められない。

なお本発明の組成物に対して本発明の目的を損なわない
範囲で熱安定剤（例えばヒンダードフエノール、リン系
化合物など）、耐候剤および紫外線吸収剤（例えば種々
のレゾルシノール、サリシレート、ベンゾトリアゾー
ル、ベンゾフエノンなど）滑剤および離型剤（例えばス
テアリン酸およびその塩、エステル、ハーフエステル、
ステアリルアルコール、ステアラミドなど）、染料、顔
料を含む着色剤、難燃剤、難燃助剤および結晶化促進剤
など通常の添加剤を１種以上添加することができる。

本発明組成物の製造方法は特に限定されるものではない
が、好ましくはポリブチレンテレフタレート樹脂、アル
キルスルホン酸金属塩、パラフインワツクスまたはオレ
フインワツクス、必要に応じてエチレン系ポリマ、微粉
状無機珪素化合物などを押出機を使用して溶融混練する
方法が挙げられる。

〔実施例〕

以下に実施例を挙げて本発明の効果をさらに詳述する。
なお実施例中の部は重量部を示す。

実施例１〜５、比較例１〜３ 相対粘度1.46のポリブチレンテレフタレート（Ａ）100
部に対して、表−１に示した種類と量の帯電防止剤
（Ｂ）、ポリエチレンワツクス（Ｃ）および一部につい
てはさらにエチレン／メタクリル酸グリシジル共重合体
（Ｄ）および／または珪酸パウダー（Ｅ）をドライブレ
ンドし、250℃に設定したスクリユー押出機により溶融
混合−ペレツト化した。次に得られたペレツトを250℃
に設定した５オンスのスクリユーインライン型射出成形
機を使用し、3mm×60mm×60mm角板、ASTM 1号ダンベ
ル、1/4″アイゾツト衝撃試験片を、成形サイクル射出
（秒）／冷却（秒）15/20（成形サイクル（イ）または1
5/200（成形サイクル（ロ））で作成した。これらの試
験片を用い、引張試験（ASTM D−638）、Ｖノツチ付ア
イゾツト衝撃試験（ASTM D−256）を行う（衝撃強さ）
と共に、超絶縁抵抗器を使用して角板成形品の抵抗率、
帯電減衰半減期（8,000Vの電荷を120秒印加後この電荷
が減衰して初期値の1/2になるに要する時間（半減期）
の測定を行つた。結果を表−１に示す。

表−１の結果から明らかなように、ポリブチレンテレフ
タレート樹脂に対して、アルキルスルホン酸金属塩とパ
ラフインワツクスまたはオレフインワツクスとを併用し
て添加せしめた本発明組成物は、表面抵抗率、帯電減衰
半減期に代表される帯電防止性および成形サイクル
（イ）、成形サイクル（ロ）における諸物性の比較から
滞流安定性、また引張強さおよびＶノツチ付アイゾツト
衝撃強さに代表される機械的性質が均衡して優れたもの
であることがわかる。さらにエチレン系ポリマーや微粉
状無機珪素化合物を併用することにより、一層帯電防止
性が向上するとともに、Ｖノツチ付アイゾツト衝撃強さ
に代表される耐衝撃性および引張強さに代表される剛性
をバランスよく兼ね備えたポリブチレンテレフタレート
樹脂組成物を得ることができるのがわかる。

また、比較例１のようにパラフインワツクスまたはオレ
フインワツクスを使用しない場合、および帯電減衰半減
期が長く、帯電防止性が劣り、成形サイクル（イ）、
（ロ）の引張強さおよびアイゾツト衝撃強さの比較より
滞流安定性にも劣ることがわかる。

ポリエチレンワツクスを過剰に配合した比較例２では、
帯電減衰半減期が長く、帯電防止性が劣り、また引張強
さ、アイゾツト衝撃強さに代表される機械的性質が劣る
ものであつた。

本発明で規定した構造以外の構造を有するアルキルスル
ホン酸金属塩を使用した比較例３は、成形サイクル
（イ）、（ロ）に示されたデータの比較から、滞流安定
性が著しく劣るものであることがわかつた。

実施例６、比較例４〜５ 実施例３に対して、繊維長3mmのチトツプドストランド
ガラス繊維30重量％加える他は実施例３と同様の方法で
加工、物性評価を行つた（実施例６）。

また、比較のためにアルキルスルホン酸金属塩を除いた
組成（比較例４）および帯電防止剤が異なる組成（比較
例３）に対して、実施例６と同様のガラス繊維を30重量
％加えた組成（比較例５）についても評価を行い、結果
を表−２に示した。

表−２の結果から、ガラス繊維を配合せしめた場合にお
いても、本発明組成物は、帯電防止性、成形滞留安定性
が良好であるのみならず、機械的性質の一層すぐれた成
形品の得られることが明らかである。

〔発明の効果〕 本発明の芳香族ポリエステル組成物からは、帯電防止
性、成形滞留安定性および機械的性質、特に耐衝撃性と
剛性にすぐれた成形品を射出成形、押出成形などの通常
の成形方法により容易に得ることができるため、各種の
部品用材料として有用である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ） 相対粘度1.30〜2.00のポリブチレ
   ンテレフタレート樹脂100重量部に対して （Ｂ） 下記一般式（Ｉ）で示されるアルキルスルホン
   酸金属塩0.01〜10重量部 （式中、Ｒは炭素数ｍのアルキル基、Ｒ′は炭素数ｎの
   アルキル基（ただしｍ、ｎはｍ≧２、ｎ≧２、６≦ｍ＋
   ｎ≦30を満足する整数）、Ｍは金属原子、Ｐは金属Ｍの
   電荷数を示す）および （Ｃ） パラフインワツクスまたはオレフインワツクス
   0.01〜10重量部 を含有せしめてなるポリブチレンテレフタレート組成
   物。