JPH11130949A - ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物及びそれからなる成形品 - Google Patents

ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物及びそれからなる成形品

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JPH11130949A
JPH11130949A JP9299865A JP29986597A JPH11130949A JP H11130949 A JPH11130949 A JP H11130949A JP 9299865 A JP9299865 A JP 9299865A JP 29986597 A JP29986597 A JP 29986597A JP H11130949 A JPH11130949 A JP H11130949A
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polyethylene terephthalate
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terephthalate resin
composition according
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JP9299865A
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Hiromitsu Ishii
博光 石井
Hirokazu Oome
裕千 大目
Motonori Hiratsuka
元紀 平塚
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械特性、耐熱性、射出成形性、表面外観に
優れ、かつ耐疲労性に優れたポリエチレンテレフタレー
ト樹脂組成物、およびそれからなる成形品を提供する。 【解決手段】 固有粘度0.5〜0.8dl/gのポリ
エチレンテレフタレート60〜95重量%と、固有粘度
0.85〜1.45dl/gのポリエチレンテレフタレ
ート5〜40重量%とからなるポリエチレンテレフタレ
ート樹脂100重量部に対して、(a)0.6〜1.5
重量%の集束剤が付着したガラス繊維10〜100重量
部、(b)平均粒径0.1〜4μmの無機層状化合物
0.1〜10重量部、及び、(c)滑剤0.1〜10重
量部、が配合されてなるポリエチレンテレフタレート樹
脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、機械特性、耐熱
性、射出成形性、表面外観に優れ、かつ耐疲労性に優れ
たポリエチレンテレフタレート樹脂組成物及びそれから
なる成形品に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリエチレンテレフタレート樹脂は優れ
た耐熱性や機械的性質、耐薬品性などを有しているた
め、射出成形品として広く用いられている。また、機械
物性や耐熱性が不十分な場合には、無機強化剤を複合す
ることにより機械物性、耐熱性を向上させて用いられて
いる。無機強化剤の中では、強度の向上効果が大きいこ
とから、とくにガラス繊維が広く用いられているもの
の、機械特性、耐熱性、射出成形性および表面外観に劣
る課題があった。
【0003】そのため、ガラス繊維強化ポリエチレンテ
レフタレート樹脂の上記課題を改善するため多くの提案
がされている。例えば、特公昭48−6175号公報、
特公昭58−46151号公報、特公昭62−5354
7号公報、特公平1−60179号公報、特公昭63−
44786号公報、特公昭4−4341号公報、特開昭
4−7351号公報、特開平6−212065号公報、
特公昭44−15191号公報および特公昭4−434
1号公報などでは、エポキシ化合物との組成物、エポキ
シ化合物で表面処理されたガラス繊維との組成物、エポ
キシ化合物とモンタンワックス塩もしくはモンタンワッ
クスエステル塩との組成物、タルクなどのフィラーとの
組成物、エポキシ化合物と有機結晶促進剤さらに固体無
機充填材との組成物およびエポキシ化合物と熱可塑性樹
脂さらに燐系安定剤との組成物などが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の技術では、ガラス繊維強化ポリエチレンテレフ
タレート樹脂の上記課題の一部は改善されるものの、機
械特性、耐熱性、射出成形性、表面外観および耐疲労性
の全てに優れるものは得られていない。
【0005】また、ポリエチレンテレフタレート樹脂組
成物の射出成形品は、コストダウンや軽量化のため部品
の薄肉化が要求されており、射出成形時の特性として離
型性や耐熱性とともに流動性に優れる必要がある。
【0006】そこで、本発明は、前記した従来技術の問
題点を解消し、機械特性、耐熱性、射出成形性、表面外
観に優れ、かつ耐疲労性に優れるポリエチレンテレフタ
レート樹脂組成物およびそれからなる成形品を提供する
ことを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
達成するために鋭意検討した結果、本発明に到達した。
すなわち本発明は、固有粘度0.5〜0.8dl/gの
ポリエチレンテレフタレート60〜95重量%と、固有
粘度0.85〜1.45dl/gのポリエチレンテレフ
タレート5〜40重量%とからなるポリエチレンテレフ
タレート樹脂100重量部に対して、(a)0.6〜
1.5重量%の集束剤が付着した0.6〜1.5重量%
のガラス繊維10〜100重量部、(b)平均粒径0.
1〜4μmの無機層状化合物0.1〜10重量部、及
び、(c)滑剤0.1〜10重量部が配合されてなるポ
リエチレンテレフタレート樹脂組成物、およびそれから
なる成形品を提供するものである。
【0008】
【発明の実施の態様】以下本発明を詳細に説明する。本
発明に用いられるポリエチレンテレフタレートは、テレ
フタル酸を酸成分に、エチレングリコールをグリコール
成分に用いた、主鎖にエステル結合を有する高分子量の
熱可塑性ポリエステルを指すが、この他に酸成分とし
て、イソフタル酸、オルトフタル酸、ナフタレンジカル
ボン酸、シュウ酸、アジピン酸、1,4−シクロヘキサ
ンジカルボン酸などを、グリコール成分として、プロピ
レングリコ−ル、1,4−ブタンジオ−ル、1,6−ヘ
キサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノ−
ル、ビスフェノ−ルAなどを20モル%以下用いた共重
合系ポリエチレンテレフタレートでもよい。
【0009】本発明のポリエチレンテレフタレート樹脂
は、固有粘度0.5〜0.8dl/gのポリエチレンテ
レフタレート60〜95重量%と、固有粘度0.85〜
1.45dl/gのポリエチレンテレフタレート5〜4
0重量%とからなるものである。前者の固有粘度0.5
〜0.8dl/gのポリエチレンテレフタレートが60
重量%未満では、射出成形時の流動性を損ない、後者の
固有粘度0.85〜1.45dl/gのポリエチレンテ
レフタレートが5重量%未満では、耐疲労性を損なうた
め不適当である。また、固有粘度0.85〜1.45d
l/gのポリエチレンテレフタレートは、固有粘度が
0.5〜0.8dl/gのように低いポリエチレンテレ
フタレートを固相重合して製造することが簡便であり本
発明の性能を得るためにも好ましい。これに対し好まし
くない製造例として、多官能(酸無水物、エポキシ化合
物など)化合物を溶融混合して増粘させる方法が挙げら
れ、本発明の射出成形時の流動性を損なう。
【0010】本発明で用いられる(a)ガラス繊維とし
ては、一般に樹脂強化用に用いられるものなら特に限定
されず、ロービングやチョップドストランドなどから選
択して用いることができ、そのガラス繊維はカップリン
グ剤や集束剤により表面処理されている。好ましいカッ
プリング剤としては、エポキシシランやアミノシランな
どのシラン系カップリング剤やチタネート系カップリン
グ剤またはジルコアルミネート系カップリング剤などが
挙げられる。また、好ましい集束剤としては、ビスフェ
ノールAジグリシジルエーテルおよび/またはフェノー
ルノボラツク型エポキシ化合物を主成分とするものが挙
げられる。また、上記のカップリング剤および/または
集束剤は、ウレタン樹脂あるいは酢酸ビニル樹脂などが
混入した水性エマルジョンで用いられても良い。また、
集束剤の付着量は0.6〜1.5重量%であり、0.6
重量%未満では機械特性を損う点において、また、1.
5重量%を越すと成形時の流動性を損なう点において不
適当である。また、上記のフェノールノボラツク型エポ
キシ化合物の代わりにクレゾールノボラツク型エポキシ
化合物を用いると、ガラス繊維の色調を悪化させるため
好ましくない。
【0011】ガラス繊維の平均繊維径は2〜20μm、
特に5〜15μmが好ましく、成形品中での数平均長さ
が0.03〜1.0mm、特に0.05〜0.7mmで
あることが好ましい。
【0012】ガラス繊維の添加量は、ポリエチレンテレ
フタレート樹脂100重量部に対し10〜100重量部
であり、好ましくは15〜80重量部である。10重量
部未満では、所期の効果が発現し難く、100重量部を
越すと機械特性を損なうため不適当である。
【0013】本発明で用いる(b)無機層状化合物は、
単位結晶層が互いに積み重なり層状結晶構造を持ち劈開
性を有している無機化合物である。無機層状化合物の具
体例としては、カオリナイト、タルク、スメクタイト、
バーミキュライト、マイカなどの珪酸塩や燐酸ジルコニ
ウム、燐酸チタニウムなどの燐酸塩などが挙げられ、こ
れらの無機層状化合物には、カップリング剤処理あるい
は層間の無機イオンを有機イオンとイオン交換する有機
化処理が行われていてもよい。
【0014】無機層状化合物の添加量は、ポリエチレン
テレフタレート樹脂100重量部に対し0.1〜10重
量部であり、好ましくは0.2〜7重量部であり、0.
1重量部未満では、所期の効果が発現し難く、10重量
部を越すと機械特性を損なうので不適当である。また、
無機層状化合物の平均粒径は0.1〜4μmであり、好
ましくは0.3〜3μmであり、4μmを越すと機械特
性を損なうため不適当である。
【0015】本発明での(c)滑剤としてはプラスチッ
ク用の滑剤が用いられ、例えば、ステアリン酸カルシゥ
ム、ステアリン酸バリゥムなどの金属石鹸、脂肪酸エス
テル、脂肪酸エステルの塩(一部を塩にした物も含
む)、エチレンビスステアロアマイドなどの脂肪酸アミ
ド、エチレンジアミンとステアリン酸およびセバシン酸
からなる重縮合物あるいはフェニレンジアミンとステア
リン酸およびセバシン酸の重縮合物からなる脂肪酸アミ
ド、ポリアルキレンワックス、酸無水物変性ポリアルキ
レンワックスなとが挙げられるがこれに限定されるもの
ではない。
【0016】滑剤の添加量は、ポリエチレンテレフタレ
ート樹脂100重量部に対し0.1〜10重量部であ
り、好ましくは0.2〜7重量部である。0.1重量部
未満では、所期の効果が発現し難く、10重量部を越す
と機械特性を損なうため不適当である。
【0017】本発明で用いる(d)耐熱剤としては、ヒ
ンダードフェノール系耐熱剤、ホスファイト系耐熱剤お
よび、チオエーテル系耐熱剤などの耐熱剤が挙げられ、
ヒンダードフェノール系耐熱剤とホスファイト系耐熱剤
の併用耐熱剤が好ましく用いられる。
【0018】上記のヒンダードフェノール系耐熱剤の具
体例としては、限定されるものではないが、例えばトリ
エチレングリコール−ビス{3−(3−t−ブチル−5
−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネー
ト}、1.6−ヘキサンジオール−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}、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}、2,4−ビス−(n−オクチルチ
オ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチル
アニリノ)−1,3,5−トリアジン、2,2−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}、N,N’−ヘキサメチレンビ
ス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロ
シンナマイド)、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロ
キシ−ベンジルフォスフォネート−ジエチルエステル、
1,3,5−トリメチル−2,4、6−トリス(3,5
−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン
などが好適に使用される。
【0019】また、ホスファイト系耐熱剤は、下記の一
般式で示されるホスファイト化合物であり、 (RO)3 P (式中のRは、炭素数2〜20の環式炭化水素基または
炭化水素基である。)その具体例としては、トリスアル
キルホスファイト、トリス(アルキルアリール)ホスフ
ァイト、ビスフェノール型ホスファイト、ペンタエリス
リトール型ホスファイトなどが挙げられる。
【0020】また、チオエーテル系耐熱剤の具体例とし
ては、ペンタエリスリトールテトラキス(ドデシルチオ
プロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス
(ドデシルチオブチレート)、ペンタエリスリトールテ
トラキス(ドデシルチオアセテート)、ペンタエリスリ
トールテトラキス(オクタデシルチオプロピオネー
ト)、ペンタエリスリトールビス(ドデシルチオプロピ
オネート)、ペンタエリスリトールトリス(ドデシルチ
オブチレート)などが挙げられる。
【0021】耐熱剤を添加する場合の添加量は、ポリエ
チレンテレフタレート樹脂100重量部に対し0.01
〜5重量部であり、好ましくは0.02〜4.5重量部
である。0.01重量部未満では、耐熱剤の効果が発現
し難く、5重量部を越すと機械特性を損なうため好まし
くない。
【0022】本発明のポリエチレンテレフタレート樹脂
組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、通常の
添加剤、例えば紫外線吸収剤、染料および顔料を含む着
色剤、核化剤及び難燃剤などの1種または2種以上をさ
らに含有することができる。
【0023】また、本発明のポリエチレンテレフタレー
ト樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、
少量の他の熱可塑性樹脂(例えばポリエチレン、アクリ
ル樹脂、フッ素樹脂、ポリアミド、ポリブチレンテレフ
タレート、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレ
ート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタ
レート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエ
ーテルケトン、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポ
リスルホン、ポリフェニレンオキサイドなど)、熱硬化
性樹脂(例えばフェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリエ
ステル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂など)およ
び軟質熱可塑性樹脂(例えばエチレン/酢酸ビニル共重
合体、エチレン/エチルアクリレート共重合体、ポリエ
ステルエラストマー、エチレン/プロピレンターポリマ
ー、エチレン/ブテンー1共重合体など)などを含有す
ることもできる。
【0024】本発明のポリエチレンテレフタレート樹脂
組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、少量の
他の無機充填剤を含有させて用いることができる。ここ
でいう無機充填剤とは繊維状、板状または粒子状の充填
剤を意味し、例えば、炭素繊維、シリカ繊維、チタン酸
カリウムウイスカ−、ホウ酸アルミニウムウイスカ−、
ワラステナイト、ガラスビーズ、ガラスフレーク、微粉
ケイ酸、長石粉、シラスバルーン、水酸化マグネシウ
ム、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネ
シウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化カルシウ
ム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグネシウ
ム、酸化ジルコニウム、ケイ酸アルミニウム、酸化ケイ
素、酸化アルミニウム、酸化鉄、チタン酸バリウム、フ
ッ化カルシウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、金属粉、ノ
バキュライト、ドーソナイト、白土およびカ−ボンブラ
ックなどが挙げられる。
【0025】本発明の組成物の製造方法は特に限定され
るものではないが、公知の溶融混合機、即ち単軸または
2軸押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、ミキシン
グロールなどを使用して製造することが好ましい。
【0026】上記の溶融混合機で溶融混合された組成物
は、射出成形、プレス成形、シート成形およびブロー成
形などの通常の方法で、成形品に加工されるが、射出成
形により加工した場合に特にその効果を発揮できる。得
られた成形品は優れた機械特性、耐熱性、表面外観およ
び耐疲労性を有しており、電気・電子部品、自動車部
品、機械部品などの種々の用途に好適に使用することが
できる。
【0027】
【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明す
る。なお実施例中の部数は全て重量基準である。本発明
に用いたガラス繊維、無機層状化合物、滑剤および耐熱
剤を以下に示す。
【0028】ガラス繊維 A−1: ビスフェノールAジグリシジルエーテル(油
化シェル製“エピコート828”エポキシ当量140g
/eq)を主成分とする集束剤約1%で処理された平均
繊維径約10μmのガラス繊維、 A−2: ビスフェノールAジグリシジルエーテル(A
−1と同じ物質)とフェノールノボラック型エポキシ樹
脂(油化シェル製“エピコートE152”エポキシ当量
175g/eq)を主成分とする集束剤約1%で処理さ
れた平均繊維径約10μmのガラス繊維、 A−3: ビスフェノールAジグリシジルエーテル(A
−1と同じ物質)を主成分とする集束剤約0.5%で処
理された平均繊維径約10μmのガラス繊維、なお、上
記のA−1〜A〜3の集束剤の副成分として、ウレタン
樹脂が混合された水性エマルジョンが使用されている。
【0029】無機層状化合物 B−1: 平均粒径2μmのタルク(竹原化学工業製
“ハイミクロンHE5”) B−2: 平均粒径5μmのタルク(竹原化学工業製
“ハイトロン”)
【0030】滑剤 C−1: ステアリン酸カルシゥム(片山化学工業の試
薬品) C−2: “ヘキストワックス−OP”(ヘキストジャ
パン製の脂肪酸エステルの一部を塩にした滑剤) C−3: “ライトアマイドWH−255”(共栄社化
学製のエチレンジアミンとステアリン酸およびセバシン
酸からなる重縮合物) C−4: 三井ハイワックス1105A”(三井石油化
学工業製の酸無水物変性ポリアルキレンワックス)
【0031】耐熱剤 D−1: “IR−1010”(チバガイギー製のヒン
ダードフェノール系耐熱剤) D−2: “PEP−36”(旭電化製のホスファイト
系耐熱剤) D−3: “IR−1010”と“PEP−36”の
1:1の混合物
【0032】エポキシ化合物 E−1: ビスフェノールAジグリシジルエーテル(A
−1と同じ物質)
【0033】実施例1〜10、比較例1〜10 固有粘度0.65dl/g、0.82dl/gおよび
1.25dl/g(o−クロロフェノールを用い、25
℃で測定。また、固有粘度0.82dl/gと1.25
のポリエチレンテレフタレートは、0.65dl/gの
ポリエチレンテレフタレートから通常の固相重合法によ
り高粘度化して製造した。)のポリエチレンテレフタレ
ート、ガラス繊維、無機層状化合物、滑剤および耐熱剤
を表1、表2に示した割合で、直径40mmのベント式
2軸押出機により280℃で混練配合を行い、押し出
し、冷却、切断しポリエチレンテレフタレート樹脂組成
物のペレットを得た。
【0034】得られたポリエチレンテレフタレート樹脂
組成物を、スクリュー式射出成形機を用いて、シリンダ
ー温度280℃、金型温度140℃、成形サイクル30
秒の成形条件で物性試験用のテストピースおよびAST
M・D671・TypeA(厚み4mm)曲げ疲労試験
用成形品を得た。
【0035】得られた物性試験用のテストピースからA
STM規格に準じて、機械物性を測定した。また、得ら
れた曲げ疲労試験用成形品から東洋精機製繰り返し疲労
試験機を用い、ASTM・D671・B法に準じて10
0万サイクル時の曲げ応力を求めた。
【0036】射出成形時の流動性の評価方法は、物性試
験用のテストピースが得られる最低の成形圧力を求め、
その成形下限圧力が低い材料程流動性に優れる。また、
東洋精機製メルトインデキサーを用い、280℃、5k
g荷重における5分滞留と15分滞留時のMI値(g/
10分)を求めた。上記のMI値が大きい数字程流動性
に優れ、5分滞留と15分滞留時のMI値の変化が少な
い材料は耐熱性に優れる。
【0037】また、上記の曲げ疲労成形品を目視観察
し、次の判定条件により成形品外観を求めた。 〇:成形品全体に艶がある(成形品外観に優れる)。 △:成形品の一部に艶がない。 ×:成形品全体に艶がない。
【0038】上記実施例と比較例の結果を表1、表2に
示す。
【表1】
【0039】
【表2】
【0040】表1に示す実施例と表2に示す比較例との
対比から明らかなように、本発明のポリエチレンテレフ
タレート樹脂組成物およびそれからなる成形品は、機械
特性、射出成形性、表面外観に優れ、かつ耐疲労性に優
れていた。また、実施例8〜10のように耐熱性をも兼
ね備えたポリエチレンテレフタレート樹脂組成物および
それからなる成形品を得ることもできた。
【0041】
【発明の効果】本発明によるポリエチレンテレフタレー
ト樹脂組成物およびそれからなる成形品は、機械特性、
射出成形性、表面外観に優れ、かつ耐疲労性にも優れ
る。さらに、耐熱性をも兼ね備えたポリエチレンテレフ
タレート樹脂組成物およびそれからなる成形品とするこ
ともできる。従って、電気・電子部品、自動車部品、機
械部品などの種々の用途に好適に使用することができ
る。また、得られた成形品が他の部品と組み合わせてな
る機能を発揮する部品に用いられる場合にも有効であ
り、例えば、自動車ブレーキ倍力装置用部品、キャッ
プ、レバー又はスイッチ用部品などの種々の用途に有用
である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08K 5/13 C08K 5/13 5/20 5/20 7/14 7/14 9/08 9/08 //(C08L 67/02 91:06)

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固有粘度0.5〜0.8dl/gのポリ
    エチレンテレフタレート60〜95重量%と、固有粘度
    0.85〜1.45dl/gのポリエチレンテレフタレ
    ート5〜40重量%とからなるポリエチレンテレフタレ
    ート樹脂100重量部に対して、(a)0.6〜1.5
    重量%の集束剤が付着しているガラス繊維10〜100
    重量部、(b)平均粒径0.1〜4μmの無機層状化合
    物0.1〜10重量部、及び、(c)滑剤0.1〜10
    重量部が配合されてなるポリエチレンテレフタレート樹
    脂組成物。
  2. 【請求項2】 (a)ガラス繊維に付着している集束剤
    がエポキシ化合物を主成分とする集束剤である請求項1
    記載のポリエチレンテレフタレート樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 エポキシ化合物がビスフェノールAジグ
    リシジルエーテルおよび/またはフェノールノボラック
    型エポキシ化合物である請求項2記載のポリエチレンテ
    レフタレート樹脂組成物。
  4. 【請求項4】 (c)滑剤が脂肪酸エステルおよび/ま
    たはその塩である請求項1記載のポリエチレンテレフタ
    レート樹脂組成物。
  5. 【請求項5】 (c)滑剤が脂肪酸アミドである請求項
    1記載のポリエチレンテレフタレート樹脂組成物。
  6. 【請求項6】 (c)滑剤がポリアルキレンワックスお
    よび/または酸無水物変性ポリアルキレンワックスであ
    る請求項1記載のポリエチレンテレフタレート樹脂組成
    物。
  7. 【請求項7】 固有粘度0.85〜1.45dl/gの
    ポリエチレンテレフタレートが、固相重合法により高粘
    度化されたポリエチレンテレフタレートである請求項1
    記載のポリエチレンテレフタレート樹脂組成物。
  8. 【請求項8】 さらに、(d)耐熱剤0.01〜5重量
    部が配合されてなる請求項1〜7のいずれかに記載のポ
    リエチレンテレフタレート樹脂組成物。
  9. 【請求項9】 (d)耐熱剤がヒンダードフェノール系
    安定剤および/またはホスファイト系安定剤である請求
    項8記載のポリエチレンテレフタレート樹脂組成物。
  10. 【請求項10】 請求項1〜9のいずれかに記載のポリ
    エチレンテレフタレート樹脂組成物からなる成形品。
  11. 【請求項11】 自動車ブレーキ倍力装置用部品、キャ
    ップ、レバー、又はスイッチ用部品である請求項10記
    載の成形品。
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