JPS61204259A - ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物の射出成形方法 - 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〉 本発明は成形性、物性の改良されたポリエステル樹脂組
成物の射出成形方法に関するものである。

〈従来の技術〉 ポリエチレンテレフタレートはすぐれた機械。

内性質、化学的性質および電気的性質を有し、繊維、フ
ィルムとして広く利用されている。しかしながら、すで
によく知られているように特に射出成形品としてプラス
チック製品用途に使用する場合には、ポリエチレンテレ
フタレートは結晶化速度が遅いために通常の１００℃未
満という成形金型を使用すると成形品の形状安定性や寸
法安定性が悪く、成形品表面の外観も著しく悪くなるな
どの欠点が指摘されている。したがって、従来ポリエチ
レンテレフタレートの射出成形は１３０℃以上の高温金
型を使う必要があったが、このような高い金型温度では
成形サイクルが長くなり生産性という面では極めて不利
であった。このような背景のもとにこれまでにもポリエ
チレンテレフタレートの結晶化を促進させ、上記したよ
うな欠点を改良すべく数多くの提案がされている。その
提案のほとんどはポリエチレンテレフタレートの結晶核
剤や結晶化促進剤などの化合物を添加するものであり、
代表例としてタルクなどの無機質微粒子（特公昭４４−
７５４２号公報）、有機カルボン酸のアルカリ金属塩化
合物（特公昭４８−４０９７号公報）、有機カルボン酸
ナトリウムと低分子可塑剤系化合物の併用（特開昭５４
−１５８４５２号公報）などが知られている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明者らも通常の１００℃未満の金型温度で射出成形
可能なポリエチレンテレフタレート系樹脂組成物につい
て検討し、前記の先行例に示されたような各種の結晶化
促進剤が成形性を改良するという点では有効であること
を認めたが、ポリエチレンテレフタレートの他の欠点の
一つである耐加水分解性や脆さを改良する効果について
はこれらの方法は極めて大きいとは言い難いことがわか
った。すなわち、真に実用価値の高いポリエチレンテレ
フタレート系材料は射出成形性の向上はもちろんである
が、耐加水分解性や耐衝撃性もまた同時に改良すべき問
題点である。

く問題点を解決するための手段および作用〉そこで本発
明者らはポリエチレンテレフタレートを通常の１００℃
未満の金型を用いて射出成形を行なった場合でも十分結
晶化した成形品が離型性よ（得られ、しかもすぐれた耐
加水分解性、強靭性を発揮する成形品の製造方法につい
て検討したところ、ポリエチレンテレフタレートに対し
脂肪族ポリアミドを配合することにより極めて効果的に
目的が達成されることを見出した。さらにこの脂肪族ポ
リアミドを特定量配合する方法はポリエチレンテレフタ
レートのみならずポリアルキレンテレフタレート一般の
耐加水分解性や耐衝撃性を改良し、その上機械的強度の
異方性、成形品のソリなどを解消する上で極めて有効で
あることを見出し、本発明に到達した。

すなわち、本発明は（２）アルキレンテレフタレート単
位を主たる構成単位とするポリエステル６０〜９８重量
％および０脂肪族ポリアミド２〜４０重量％からなる熱
可塑性ポリエステル樹脂組成物を１００℃以下の金型を
用いて成形することを特徴とする射出成形方法を提供す
るものである。

本発明で用いられる（ハ）アルキレンテレフタレート単
位を主たる構成単位とするポリエステルとは炭素数２〜
６のアルキレン部分を有するジオール成分、たとえばエ
チレングリコール、プロピレングリコール、ｌ、４−７
’タンジオール、ネオペンチルグリコール、ｌ、５−ぺ
／タンジオール、ｌ、６−ヘキサンジオールなどとテレ
フタル酸あるいはそのエステル形成性誘導体との縮合反
応により得られる単位からなるポリエステルホモポリマ
ーおよび該単位を８０モル％以上含有する共重合体、混
合体を包含する。共重合成分としてのジオール成分の例
を挙げると２−エチルヘキサン−１，３−ジオール、シ
クロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタツール、
２．２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、分
子量４００〜６，０００の長鎖グリコール、すなわちポ
リエチレングリコール、ポリプロビレ／グリコール、ポ
リテトラメチレングリコールおよびこれらの混合物など
であり、また共重合成分としてのジカルボン酸成分の例
を挙げるとイソフタル酸、オルトフタル酸、ナフタレン
ジカルボン酸、ビス安息香酸、ビス（ｐ−カルホキジフ
ェニル）メタン、４，４′−シフェニルエーテルジカル
ポン酸、４．４’−ジフェノキシエタンジカルボン酸、
アジピン酸、セパシン酸、アゼ・ライン酸、ドデカンニ
酸、ｌ、３−シクロヘキサンジカルボン酸、ｌ、４−シ
クロヘキサンジカルボン酸あるいはこれらのエステル形
成性誘導体などの単独ないしは混合物が挙げられる。ｐ
−オキシ安息香酸、ｐ−ヒドロキシメチル安息香酸など
のオキシ酸を共重合成分として用いることも可能であり
、さらに少量の多官能性成分を共重合してもよい。特に
本発明で有用なポリエステルはポリエチレンテレフタレ
ート、ポリブチレンテレフタレートである。ここで用い
られるポリエステルの重合度についてはフェノール／テ
トラクロルエタン混合溶媒（６Ａ重量比）により３０℃
で測定した極限粘度が０．４以上であることが好ましい
。

本発明で用いられる（ハ）脂肪族ポリアミドは脂肪族の
アミノ酸、ラクタムあるいはジアミンとジカルボン酸を
主たる構成成分とするポリアミドである。その主要構成
成分の代表例を挙げると、６−アミノカプロン酸、１１
−アミノウンデカン酸、１２−アミノドデカン酸などの
アミノ酸、ε−カグロラクタム、ω−ラウロラクタムな
どのラクタム、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレ
ンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレ
ンジアミン、２．２．４−／２、４．４−１リメチルへ
キサメチレンジアミン、５−メチルノナメチレンジアミ
ンなどのジアミン、アジピン酸、スペリン酸、アゼライ
ン酸、セパシン酸、ドデカンニ酸、ジグリコール酸など
のジカルボン酸などであり、これらの脂肪族成分以外に
少量の芳香族成分や脂環族成分、たとえばパラアミノメ
チル安息香酸、メタキシリレンジアミン、パラキシリレ
ンジアミン、ｌ、３−ビス（アミノメチル）シクロヘキ
サン、ｌ、４−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、
■−アミノー３−アミノメチルー３．５．５−）リメチ
ルシクロヘキサン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）
メタン、ビス（３−メチル−４−７ミノシクロヘキシル
）メタン、２．２−ビス（４−アミノシクロヘキシル）
プロパン、ビス（アミノプロピル）ピペラジン、アミノ
エチルピペラジン、テレフタル酸、イソフタル酸、２−
クロ四テレフタル酸、２−メチルテレフタル酸、５−メ
チルイソフタル酸、５−ナトリウムスルホインフタル酸
、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロインフタル
酸などを導入した共重合ポリアミド、混合ポリアミドの
使用も可能である。特に本発明で有用なポリアミドはポ
リカプロアミド（ナイロン６）、ポリヘキサメチレンア
ジパミド（ナイロン６６）、ポリへキサメチレンジアミ
ン（ナイロン６１０）、ポリへキサメチレンドデカミド
（ナイロン６１２）、ポリウンデカメチレンアジパミド
（ナイロン１１６）、ポリウンデカンアミド（ナイロン
１１）、ポリドデカンアミド（ナイロン１２）などであ
る。

ここで用いられるポリアミドの重合度の制限はなく、１
％の濃硫酸溶液を２５℃で測定した相対粘度が２．、Ｏ
〜５．０の範囲内にあるポリアミドを任意に選択できる
。

本発明の樹脂混合物は＾アルキレンテレフタレートを主
たる構成単位とするポリエステル６０〜９８重量％、好
ましくは７０〜９５重量％および■脂肪族ポリアミド２
〜４０重量％、好ましくは５〜３０重量％を配合するこ
とにより構成される。ポリアミドの配合量が２重量％未
満の場合にはポリエステルの成形性、耐加水分解性、耐
衝撃性、物性の異方性などを改良する効果が小さいので
好ましくない。一方ボリアミドの配合量が４０重量％を
越えるとポリエステルとの混和性が低下し、配合物を押
出機から吐出などする時の操業安定性が悪くなったり、
ポリアミドの欠点である耐酸化劣化性に劣ることや吸水
による剛性低下、寸法変化などが顕著になり不適当であ
る。本発明において特にポリエチレンテレフタレートに
ナイロン６やナイロン６６を添加配合してポリエチレン
テレフタレートの結晶性を増大せしめ成形性を改良する
目的の場合にはポリエチレンテレフタレート８５〜９５
重量％に対し脂肪族ポリアミドを５〜１５重量％という
少量配合することで有効である。

さらにポリエチレンテレフタレート系材料の実用にはガ
ラス繊維などの補強材を添加することが通常であり、こ
の場合にはポリエチレンテレフタレートおよび脂肪族ポ
リアミドの合計１００重量部に対し補強材を３３〜ｌＯ
Ｏ重量部添加配合するのが適当である。この時の組成は
およそポリエチレンテレフタレート：４０〜７２．５重
量％、脂肪族ポリアミド：２．５〜ｌＯ重量％、補強材
＝２５〜５０重量％となる。

本発明の樹脂混合物の製造法は特に制限なく、ポリエチ
レンテレフタレート、脂肪族ポリアミド　　　　　　　
　　、−二 Ｗ二成分を予備混合して、またはせずに−軸または多゛
軸の押出機に供給し溶融混練する方法が最も一般的であ
る。かくして得られた混合物は射出成形に供されるが、
その際の金型温度は１００℃以下の設定で十分結晶化し
たすぐれた物性の成形品を得ることができる。１００℃
を越える射出成形金型はエネルギーの無駄であり、本発
明では特に必要としない。

本発明の樹脂混合物にはその成形性、物性を損なわない
限りにおいて他の成分、たとえば顔料、染料、補強材、
充填材、耐熱剤、酸化防止剤、耐候剤、滑剤、結晶核剤
、離型剤、可塑剤、難燃剤、帯電防止剤、その他の重合
体などを添加導入することができる。特に補強材、充填
材の添加は重要でガラス繊維、アスベスト繊維、炭素繊
維、グラファイト繊維、ワラステナイト、メルク、炭酸
カルシウム、雲母、クレー、チタン酸カリウィスカー、
ガラスピーズなどの繊維状ないし粉末状強化材を添加配
合することができる。なかでもガラス繊維、炭素繊維な
どの繊維状補強材の使用が好ましい。

本発明で得られた射出成形品は各種自動車部品、機械部
品、電気・電子部品、一般雑貨などとして有用である。

〈実施例〉 以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。

なお実施例および比較例に記したポリマーおよび成形品
の特性評価は次の方法により実施した。

（１）・　ポリアミドの相対粘度：　ＪＩＳ　　Ｋ６８
１０（２）　　ポリエステルの極限粘度：ポリマーをフ
ェノール／テトラクロルエタン混合溶媒（６Ａ重量比）
に溶解し、３０℃で測定した。

（３）引張特性：　ＡＳＴＭ　Ｄ６３８（４）　　曲げ
特性：　ＡＳＴＭ　Ｄ７９０（５）　　アイゾツト衝撃
強度：　ＡＳＴＭ　Ｄ２５６（６）　　寸法安定性：成
形後の引張ダンベル試験片をオープン中１３０℃で１５
時間加熱処理した時の寸法変化率を求めた。

（７）　　耐加水分解性：引張試験片を沸騰水処理し、
引張強度が初期値の屍になるまでの時間を求めた。

（８）　　ソリ変形量：８０ＷＸ８０鱈Ｘ２鱈の角板を
射出成形し、平面台上に置き一端を台に押しつけた時の
他端と台面との距離を測定した。

実施例１ エチレングリコールとテレフタル酸かう溶融重合により
極限粘度０．６５のポリエチレンテレフタレートを調製
した。ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸の実質的等
モル塩を溶融重合して相対粘度３．００のナイロン６６
を調製した。

ポリエチレンテレフタレート：９０重量％およびナイロ
ン６６：１０重量％の合計１００重量部に対しチョツプ
ドストランドガラス繊維４５重量部を添加し予備混合し
た後、６５層φロ径の押出機を用いて２８０℃で溶融混
練しペレット化した。このペレットを乾燥した後、射出
成形機によりシリンダ一温度２７０℃、金型温度９０℃
の条件で各種物性測定用試験片を成形し、ここで得られ
た試験片の特性を評価したところ次に示すように十分結
晶化した実用価値の高いポリエチレンテレフタレート系
材料であることが判明した。

引　　張　　強　　度　：　　　　　１，５００　　＃
／ｄ曲　　げ　　強　　度　：　　　　　２，１００　
　＃／ｄ曲げ弾性率：　　９８，０００　＃／ｄアイゾ
ツト衝撃強度：　　　７．７＃・ｃｍ／ｃｍノツチ熱処
理時の寸法変化：　　　０．０４　　％耐加水分解性＝
　３５日 ソリ変形量：６．Ｉｎ 比較例１ 実施例１で用いたポリエチレンテレフタレート１００重
量部にチョツプドストランドガラス繊維４５重量部を添
加した後、実施例１と全く同様にして押出機による溶融
混線および射出成形を実施して試験片を得た。ここで得
られた試験片の寸法安定性は乏しく成形時に結晶化が十
分に進行していないことがわかった。

熱処理による寸法変化率：０．３０％ 比較例２ ポリエチレンテレフタレートとナイロン６６との混合比
率を５０１５０重量％とする以外は実施例１と同様な操
作をくり返し、試験片を得た。

この試験片は加熱処理時に着色が著しくナイロンの耐酸
化劣化性の乏しさを露呈した。

実施例２ １．４−ブタンジオールとテレフタル酸力１ら溶融重合
により極限粘度０．９５のポリブチレンテレフタレート
を調製した。ε−カグロラクタムを溶融重合して相対粘
度２．７０のナイロン６を調製した。

ポリプチレ／テレフタレート＝８０重量％およびナイロ
ン６；２０重量％を、予備混合した後、６５０φロ径の
押出機を用いて２５０℃で溶融ＵＮしペレット化した。

このペレットを乾燥した後、射出成形機によりシリンダ
一温度２５０℃、金型温度８０℃の条件で各種物性測定
用試験片を成形し、ここで得られた試験片の特性を評価
したところ、次に示すように極めてすぐれた物性を有す
ることが判明した。

引張降伏応カニ　　　６００　＃／ｄ 曲　　げ　　応　　力　：　　　　　　９８０　　＃／
ｄ曲げ弾性率：　　２５，０００　＃／ｄアイゾツト衝
撃強度：３＃・１／ｃ１１ノツチ熱処理時の寸法変化：
　　　０．７５％耐加水分解性：　２２日 ソリ変形量：Ｌ２ｆｉ 比較例３ 実施例２で用いたポリブチレンテレフタレートを射出成
形して得た試験片の耐加水分解性は次のよう１こ実施例
２の場合より悪いことが判明した。

耐加水分解性：　１０日 実施例３〜１６ ポリエステルおよび脂肪族ポリアミドの種類、配合量な
どを変え、実施例１および２と同様な操作を行なって得
られた試験片の物性を測定し、第１表に示す結果を得た
。

ａ）ＰＥＴ：ポリエチレンテレ７タレート、ＰＢＴ：ポ
リブチレンテレフタレート、ＰＥＴ／Ｉ：ポリエチレン
テレ７タレート／イソフタレート共重合体（共重合比９
０／１０重量９６）、ＰＢＴ／Ｉ：ポリブチレンテレフ
タレート／イソフタレート共重合体（共重合比９Ｇ／１
０重量％）　、ＰＥＴ／ＰＢＴ：ポリエチレンテレフタ
レ−）／ポリブチレンテレフタレート混合体・（混合比
９０／１０重１％） ｂ）Ｎ−６：ポリカプロアミド、Ｎ−６６：ポリヘキサ
メチレンアジパミド、Ｎ−４６：ポリテトラメチレンア
ジパミド、Ｎ−１２：ポリドデカンアミド、Ｎ−６１０
：ポリへキサメチレンドデカミド、Ｎ−６１２：ポリへ
キサメチレンドデカミド、Ｎ−６６／６Ｔ：ポリ（ヘキ
サメチレンアジパミド／ヘキサ、メチレンテレフタルア
ミド）共重合体（共重合比７０／３０重量％）、Ｎ−６
／６６　：ポリ（カプロアミド／ヘキサメチレンアジパ
ミド）共−合体（共重合比８５／１５重量％）　、Ｎ−
６６／Ｎ−６：ポリへキサメチレンアジパミドｌポリカ
プロアミド混合体（混合比５０１５０重量％） ｃ）ＧＦニガラス繊維、ＣＦ：炭素繊維、Ｔｌ５Ｍ０：
チタン酸カリウィスカー 〈発明の効果〉 本発明はポリエチレンテレフタレートの結晶化促進剤と
して脂肪族ポリアミドが極めて有効であり、１００℃以
下の射出成形金型を用いて十分結晶化した成形品を得る
ことが可能なことを見出したことが第１の特徴である。

脂肪族ポリアミドの作用は言わばポリマー結晶核剤とも
言うべきもので、本質的に異なった種類のポリマーが他
種ポリマーの結晶化促進剤として作用することは実に驚
くべきことであり、このような異種ポリマーの組合せは
従来まったく知られていなかったことである。

さらに本発明においては脂肪族ポリアミドが基本的に有
する好ましい特性が付与され、ポリエステルの基本的な
欠点を改善することができる。つまり耐衝撃性、耐加水
分解性などの向上や成形品のノリが改良され、ここに各
種物性バランスの極めて良好な射出成形品の取得が可能
になった。

特許出願大東し株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （Ａ）アルキレンテレフタレート単位を主たる構成単位
   とするポリエステル６０〜９８重量％および（Ｂ）脂肪
   族ポリアミド２〜４０重量％からなる熱可塑性ポリエス
   テル樹脂組成物を１００℃以下の金型を用いて成形する
   ことを特徴とするポリエステル樹脂組成物の射出成形方
   法。