JPH0133501B2

JPH0133501B2 -

Info

Publication number: JPH0133501B2
Application number: JP53130846A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Nakamura; Hidesada Okasaka
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1978-10-24
Filing date: 1978-10-24
Publication date: 1989-07-13
Also published as: JPS5558249A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は帯電防止性および成形性のすぐれたポ
リブチレンテレフタレート樹脂成形品の製造方法
に関するものである。さらに詳しくは本発明はポ
リブチレンテレフタレートにポリアルキレングリ
コールまたはその変性体、スルホン酸金属塩およ
び無機固体粉末を配合した混合物を射出成形して
なる帯電防止性および成形性がすぐれ、とくに精
密成形品として有用なポリブチレンテレフタレー
ト樹脂成形品の製造方法に関するものである。ポリブチレンテレフタレートは機械的特性、電
気的特性、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使用さ
れている。しかしポリブチレンテレフタレートは
上記のすぐれた特性を備えている反面、射出成形
で得られる成形品の寸法精度が比較的低いことお
よび摩擦などにより容易に帯電してホコリが付着
し易いことなどの欠点を有しているため、とくに
精密性や帯電防止性を必要とする用途においては
ポリブチレンテレフタレート樹脂成形品の使用が
制限されているのが現状である。従来ポリエステル類に帯電防止性を付与する方
法としては、ポリエステルの重合時にポリアルキ
レングリコールを添加する方法（特公昭49−
28678号公報）、ポリブチレンテレフタレートにフ
エノールのエチレンオキサイド付加物とジエポキ
シ化合物の反応物を添加する方法（特公昭47−
47299号公報）およびポリエステルにポリオキシ
アルキレングリコールを共重合し、同時にβ−ジ
ケトン化合物を添加する方法（特公昭48−17473
号公報）などが提案されているが、これらの方法
では一時的な効果が認められてもその永久性が望
めないし、また成形品の物性を大幅に低下させる
などの問題を有しており、これらをポリブチレン
テレフタレート成形品に適用しても、その成形
性、寸法密度、寸法安定性および帯電防止性など
の性能を十分に満足させることはできない。そこで本発明者らは成形性、寸法精度、寸法安
定性が良好で、しかも帯電防止性のすぐれたポリ
ブチレンテレフタレート樹脂成形品を得るべく鋭
意検討した結果、ポリブチレンテレフタレートに
特定の添加剤系を配合した組成物を射出成形して
なる成形品を製造することにより上記目的が効果
的に達成されることを見い出し本発明に到達し
た。すなわち本発明は相対粘度1.3〜1.75のポリブ
チレンテレフタレートにポリアルキレングリコー
ルまたはその変性体を0.05〜10重量％、一般式
Ar−SO₃１／ｍMe（ただし式中Arは置換基を有するかまたは有しない芳香族残基、ｍは１〜３の整
数、Meは金属原子を示す。）で表わされるスルホ
ン酸金属塩を0.01〜３重量％およびタルク、ワラ
ステナイト、マイカ、アスベスト、サイロイド、
アルミナから選ばれた一種以上の無機固体粉末
0.01〜５重量％を配合した混合物を射出成形する
ことを特徴とするポリブチレンテレフタレート樹
脂成形品の製造方法を提供するものである。まず、本発明におけるポリブチレンテレフタレ
ートとは実質的にテレフタル酸またはテレフタル
酸誘導体とブタンジオールを縮重合して得られた
ものであるが、酸成分の一部をイソフタル酸、ア
ジピン酸、セバシン酸などの他のジカルボン酸
で、またジオール成分の一部をエチレングリコー
ル、ヘキサメチレングリコール、デカメチレング
リコール、ポリメチレングリコール、ポリテトラ
メチレングリコール、シクロヘキサンジメタノー
ルなどの他のジオール成分でそれぞれ置換したも
のをも包含する。かかるポリブチレンテレフタレートはオルトク
ロルフエノール溶液100ml当り、0.5gr濃度、25℃
で測定したときの相対粘度が1.30〜1.75、好まし
くは1.3〜1.65が適当である。本発明に用いるポリアルキレングリコールには
とくに制限がないが、望ましくはポリエステルに
相溶し難いものが好ましく、たとえば分子量2000
以上のポリエチレングリコール、分子量1000以上
のポリプロピレングリコール、分子量1000以上の
ポリテトラメチレングリコール、分子量1500以上
のプロピレングリコールとエチレングリコールの
共重合体、分子量1500以上のメトキシポリエチレ
ングリコールなどが挙げられる。なかでもポリエ
チレングリコールの使用が最も望ましい。これらのポリアルキレングリコールはポリアミ
ドとのブロツク共重合体であるブロツクポリエー
テルアミド、ポリアミドとのグラフト共重合体で
あるグラフトポリエーテルアミド、ポリエステル
とのブロツク共重合体であるブロツクポリエーテ
ルエステルなどの変性体の形で使用することがで
き、ここで上記ポリアルキレングリコールと共に
ブロツクポリエーテルアミドまたはグラフトポリ
エーテルアミドを形成するポリアミドとしては例
えばナイロン６、ナイロン８、ナイロン12、ナイ
ロン66、ナイロン610などのホモポリアミドまた
はこれらの相互共重合体が挙げられる。これらポ
リアルキレングリコール変性体の製法はとくに制
限されないが、変性体中のポリアルキレングリコ
ール含有量が15〜85重量％、とくに20〜60重量％
として得られたものを使用するのが好ましい。上記ポリアルキレングリコールまたはその変性
体の添加量は0.05〜10重量％の範囲から選択され
るが、ポリアルキレングリコールそのものを使用
する際には0.05〜５重量％、とくに0.1〜２重量
％が好ましい。また変性体を使用する際には0.1
〜10重量％、とくに0.5〜５重量％が好適である。
添加量が上記以下では帯電防止性および成形性の
向上効果が得られず、上記以上ではポリブチレン
テレフタレート本来の耐熱性および機械的性質の
低下が大きいため好ましくない。本発明に用いる上記一般式のスルホン酸金属塩
の具体例としては、たとえば下記のものが挙げら
れるが、なかでもアルキルベンゼンスルホン酸ナ
トリウムの使用が好ましい。

【式】

【式】これらスルホン酸金属塩の添加量はポリブチレ
ンテレフタレートに対して0.01〜３重量％が適当
であり、上記以下では帯電防止性と成形性の改良
効果が得られず、上記以上ではポリブチレンテレ
フタレートの機械的性質の低下が大きくなるため
好ましくない。本発明に用いる無機固体粉末とはタルク、ワラ
ステナイト、マイカ、アスベスト、サイロイド、
アルミナから選ばれる一種以上であり、中でも核
剤効果のすぐれたタルク、ワラステナイトの使用
が好ましい。これら無機固体粉末は粒子径が0.1
〜20μであることが望ましく、添加量はポリブチ
レンテレフタレートに対して0.01〜５重量％、好
ましくは0.1〜２重量％が適当である。添加量が
上記以下であると成形性、寸法安定性、寸法精度
の向上効果が小さく、上記以上では機械的性質の
うち破断のびが大幅に低下するため好ましくな
い。ポリブチレンテレフタレートに対する上記添加
剤系の配合手段は特に限定されないが、たとえば
１）ポリブチレンテレフタレートの重合完結後、
重合缶中に上記添加剤系を添加混合するか、また
はポリブチレンテレフタレートペレツトと上記添
加剤系をスクリユー押出機などで同時混合する方
法、２）ポリアルキレングリコール変性体（例え
ばブロツクポリエーテルアミド）の重合時にスル
ホン酸金属塩を添加し、かくして得た変性体と無
機固体粉末を押出機などでポリブチレンテレフタ
レートに同時混合する方法および３）無機固体粉
末をポリブチレンテレフタレートの重合時に添加
し、これと残余の添加剤を押出機などで同時混合
する方法などが挙げられる。本発明のポリブチレンテレフタレートに対する
添加剤系であるポリアルキレングリコールまたは
その変性体、スルホン酸金属塩および無機固体粉
末は三者を組合せてはじめて効果を発揮し、各々
単独に、あるいは二者を組合せて用いるのみでは
ポリブチレンテレフタレート成形品の帯電防止
性、成形性、寸法安定性、寸法精度を成形品の物
性が低下しない範囲で同時に向上させることがで
きない。まず、帯電防止性はポリアルキレングリ
コールまたはその変性体とスルホン酸金属塩を組
合せることで飛躍的に発揮されるもので各々を単
独に用いても射出された成形品の帯電防止性はほ
とんど改善されない。次にこれに精密成形品とし
ての成形性、寸法安定性、寸法精度を得るには核
剤効果を有する無機固体粉末を組合せる必要があ
る。しかし単独に無機固体粉末をポリブチレンテ
レフタレートに添加したのみでは良好な成形性、
寸法安定性、寸法精度が得られるわけではなく、
前述の帯電防止効果を向上させたポリアルキレン
グリコールまたはその変性体とスルホン酸金属塩
を無機固体粉末と組合せることにより、能率的で
しかも飛躍的に成形性、寸法安定性、寸法精度の
すぐれた成形品が得られるのである。本発明におけるポリブチレンテレフタレート樹
脂成形品を得る際には内部および外部滑剤として
働く各種の滑剤や離型剤を用いることができ、こ
れらの併用により、成形性、寸法安定性、寸法精
度の向上効果を一層たかめることができる。該滑
剤、離型剤としては脂肪族カルボン酸金属塩、脂
肪酸エステル、モンタンロウ、合成ロウ、ポリエ
チレンワツクス、ポリプロピレンワツクス、シリ
コーンオイルなどがあげられ、特にモンタンロ
ウ、合成ロウあるいはこれらロウの一部を金属塩
に改質した変成物やポリエチレンワツクスの使用
が好ましい。また、本発明の方法で製造するポリブチレンテ
レフタレート樹脂成形品には必要に応じて可塑
剤、難燃剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、顔料、染
料等あるいはガラス繊維、ガラスビーズ、アスベ
ストなどの強化剤などを含有させることができ
る。また、ポリブチレンテレフタレート以外の公知
の樹脂、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、
EVA，EVA変性体などのポリオレフイン樹脂、
ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂などを50重量
％以下の範囲で配合して用いることができる。かくしてポリブチレンテレフタレートに対し本
発明の添加剤系および所望の配合物を配合した組
成物は、射出成形により良好な成形性のもとに帯
電防止性、寸法安定性および寸法精度のすぐれた
成形品に供される。本発明の方法で製造するポリブチレンテレフタ
レート樹脂成形品は寸法精度が高く、しかも静電
気によりホコリやチリの付着が少ない特性を有し
ているため、とくに精密性を必要とする機械部
品、電気機器部品、電子機器部品、一般工業部品
としての用途に有用であり、たとえばホコリやチ
リの付着が性能や寿命に影響を受け易い電気また
は電子機器や時計などに使用されるギア、ロー
ラ、カムなどの回転部品、軸受け、プレート、ケ
ースなどの部品としての用途に極めて好適であ
る。以下実施例を挙げて本発明をさらに詳述する。なお実施例中の％は重量％を示すものである。実施例中に説明する成形品の性能テストは下記
の方法にしたがつて行なつた。帯電防止性〜(1)表面抵抗率：240℃で射出成形
した80mm×80mm×１mm（厚み）角板成形品の表面
抵抗率を超絶縁抵抗器を用いて測定した。(2)帯電
減衰半減期：(1)と同様の角板に8000Vの電荷を
120秒間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）を測定した。（25℃
65％RHふん囲気下）成形性、寸法安定性、寸法精度〜(1)離型力：成
形品を金型より突出す時に突出しピンにかかる力
をストレンゲージ法により測定した。(2)成形品の
変形：厚さ0.8mm、直径80mmの円板成形品を50シ
ヨツト連続で射出成形し、各成形品について変形
量を測定した。(3)寸法精度・安定性：直径45mmの
円板４個取り金型を用い、連続で100シヨツト成
形し各シヨツトの成形品について寸法変動がもつ
とも大きい、最も外側に位置する円板の最大外径
を測定し、測定結果から正規分布に基ずく標準偏
差値を求める方法により測定した。また、機械的強度はASTM1号ダンベル試験片
を成形し引張強度を測定した。実施例１相対粘度1.47のポリブチレンテレフタレートに
分子量20000のポリエチレングリコール0.5％、ド
デシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.5％、粉
末タルク0.5％を添加し、240℃に設定した65mmφ
押出し機で溶融混合して、チツプ化した。ついで
240℃で射出成形して成形品とし、性能テストを
行なつた。結果を表１に示す。実施例２実施例１の分子量20000のポリエチレングリコ
ールの代りに、分子量4000のポリエチレングリコ
ールが60％、ナイロン６が40％からなるブロツク
ポリエーテルアミド３％を用いた以外は実施例１
と同様に行なつた。結果を表１に示す。実施例３実施例２のチツプにヘキストワツクスOP（ヘキ
スト社製モンタンロウ）0.2％をドライブレンド
し、以下は実施例２と同様に射出成形して得た成
形品の性能を評価した。この結果を表１に示す。実施例４実施例１の分子量20000のポリエチレングリコ
ールの代りにナイロン６にエチレンオキサイドを
グラフトし、50％がエチレンオキサイド成分であ
るグラフトポリエーテルアミドを３％用いた以外
は実施例１と同様に行なつた。実施例５分子量4000のポリエチレングリコールが60％、
ナイロン６が40％からなるブロツクポリエーテル
アミドを重合させる際にドデシルベンゼンスルホ
ン酸ナトリウム５％を添加して得たブロツクポリ
エーテルアミド４％と粉末タルク0.5％を相対粘
度1.47のポリブチレンテレフタレートに押出機で
溶融混合し、チツプ化した。ついで実施例１と同
様に射出成形で成形品とし、性能テストを行なつ
た。結果を表１に示す。性能テストの結果いずれも（実施例１〜５）良
好な帯電防止性、成形性、寸法安定性、寸法精
度、物性を示した。比較例１相対粘度1.47のポリブチレンテレフタレートチ
ツプを240℃で射出成形して成形品とし、性能テ
ストを行なつた。結果は表１に示すごとく、成形
性、寸法安定性、寸法精度、帯電防止性いずれも
不良であつた。比較例２相対粘度1.47のポリブチレンテレフタレートに
粉末タルク0.5％を添加し、押出機で溶融混合し
てチツプ化した。ついで射出成形して成形品と
し、性能テストを行なつた。成形性は若干改善されたが、寸法安定性、寸法
精度、帯電防止効果はいずれも不良であつた。結
果を表１に示す。比較例３相対粘度1.47のポリブチレンテレフタレートに
分子量20000のポリエチレングリコール３％、粉
末タルク0.5％を添加して、押出機で溶融混合し
てチツプ化し、ついで射出成形して成形品とし、
性能テストを行なつた。成形品の離型が容易とな
り、寸法安定性、寸法精度が若干良好となつた
が、帯電防止効果はまつたく改善されなかつた。
また物性とくに剛性が大幅に低下した。結果を表
１に示す。比較例４比較例３の分子量20000のポリエチレングリコ
ールの代りにドデシルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウムを５％用いた以外は比較例３と同様に行なつ
た。成形品の離型が若干容易となつた以外は寸法
安定性、寸法精度、帯電防止効果はまつたく改善
されなかつた。また物性は引張破断のびが大幅に
低下した。結果を表１に示す。比較例５相対粘度1.47のポリブチレンテレフタレートに
分子量20000のポリエチレングリコール0.5％、ド
デシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.5％を添
加し、押出機で溶融混合してチツプ化した。つい
で射出成形して成形品とし、性能テストを行なつ
た。成形品の離型が容易となり、帯電防止効果も良
好となつたが成形品の大幅の変形が生じ、また寸
法精度、寸法安定性はいずれも不良となり、正常
な射出成形品が得られなかつた。結果を表１に示
す。比較例６比較例３において粉末タルクを用いなかつた以
外は比較例３と同様に行なつた。成形品の離型が容易となつたが、帯電防止効
果、寸法安定性、寸法精度は改善されなかつた。
また、引張強さも低下した。結果を表１に示す。比較例７比較例３において分子量20000のポリエチレン
グリコールを用いなかつた以外は比較例３と同様
に行なつた。成形品の離型が若干容易となつた以外は、帯電
防止効果、寸法安定性、寸法精度は改善されなか
つた。また、引張物性も低下した。結果を表１に
示す。

【表】

【表】実施例８実施例１の分子量20000のポリエチレングリコ
ールを３％、実施例１の粉末タルクの代りにワラ
ステナイトを1.0％用いた以外は実施例１と同様
に行なつた。結果を表２に示す。実施例９〜12 実施例６のワラステナイトの代りにそれぞれマ
イカ、サイロイド、アルミナ、アスベストを用い
た以外は実施例６と同様に行なつた。結果を表２
に示す。比較例６比較例２において粉末タルク0.5％を添加した
代りにワラステナイト1.0％添加した以外は比較
例２と同様に実施した。結果を表２に示す。比較例７〜10 比較例６のワラステナイトの代りにそれぞれマ
イカ、サイロイド、アルミナ、アスベストを用い
た以外は比較例６と同様に行なつた。結果を表２
に示す。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１相対粘度1.3〜1.75のポリブチレンテレフタ
レートにポリアルキレングリコールまたはその変
性体を0.05〜10重量％、一般式Ar−SO₃１／ｍMe （ただし式中Arは置換基を有するかまたは有しな
い芳香族残基、ｍは１〜３の整数、Meは金属原
子を示す。）で表わされるスルホン酸金属塩を
0.01〜３重量％およびタルク、ワラステナイト、
マイカ、アスベスト、サイロイド、アルミナから
選ばれた一種以上の無機固体粉末0.01〜５重量％
を配合した配合物を射出成形することを特徴とす
るポリブチレンテレフタレート樹脂成形品の製造
方法。