JPH0135016B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は優れた耐熱性を有するポリエチレンテ
レフタレート系樹脂を主成分とする強化樹脂組成
物に関する。 ポリエチレンテレフタレート樹脂のガラス繊維
強化物は優れた機械特性、耐薬品等を有している
ためこれ迄使用されてきている。このようなもと
でガラス繊維以外の繊維状補強材によるポリエチ
レンテレフタレート樹脂の強化物について検討し
た結果ガラス繊維強化物に見劣りしない特性を有
する樹脂組成物としうることを見出した。しかし
ながら両者の強化物に共通していえることは100
℃以下の金型温度で成形したものは熱変形温度が
100℃前後と低く耐熱性が悪いことである。一方
金型温度を約120℃以上にして成形したものは薄
肉成形品においても熱変形温度が230℃近くとな
り優れた特性を与える。このため耐熱性が要求さ
れる場合には通常130〜150℃という高温金型で成
形されるのが一般的であるが高温金型の使用は経
済性の面で不利であり実用上大きな欠点となつて
いた。 しかし近年ポリエチレンテレフタレート樹脂の
耐熱性を改良する効果を発揮する有機カルボン酸
の金属塩、無機化合物等が見出され、これらを使
用することにより成形品の耐熱性の金型温度依存
性は若干改善されるようになつた。すなわちこれ
らの添加剤を配合したポリエチレンテレフタレー
ト樹脂組成物を低温金型で成形しても得られる成
形品の肉厚部分では耐熱性が多少向上したものが
得られるようになつた。しかしながら薄肉の成形
品を得ようとする場合に低温金型で成形した場合
においてはこれらの有機カルボン酸の金属塩、無
機化合物等の添加剤を配合しただけでは末だ耐熱
性が悪いものしか得られないという不都合な面を
有している。ところで実用成形品は肉厚の変化の
ある形状を有するものが多く薄肉部を有するため
耐熱性に欠けることから高温使用には不適当とい
う欠点を有する。 本発明者らはかかる現状に鑑み検討の結果ポリ
エチレンテレフタレート系樹脂のガラス繊維強化
物に特定の有機カルボン酸の金属塩と特定のソル
ビタン誘導体を配合することにより比較的低温の
金型温度においても耐熱性に優れた薄肉の成形品
を成形しうる樹脂組成物としうることを見出し先
に特許出願したが、ガラス繊維以外の繊維状補強
材による強化物についても同じく鋭意検討した結
果同様の効果をもたらすことを見出し本発明に到
着した。 すなわち本発明の要旨とするところは (A) ポリエチレンテレフタレート系樹脂
30重量％以上、 (B) ガラス繊維を除く繊維状補強材
５〜60重量％、 (C) 有機カルボン酸の周期律表第族ａ又は第
族ａの金属塩から選ばれた少なくとも一種
0.03〜５重量％、 (D) ソルビタンの水酸基の一部又は全部が有機カ
ルボン酸によりエステル化されたソルビタン誘
導体又は該エステル化合物のうちソルビタンの
残存水酸基の一部又は全部にポリアルキレング
リコールが置換したソルビタン誘導体から選ば
れた少なくとも一種 0.1〜20重量％ からなり、且つ(A)〜(D)の各成分の合計量が100重
量％になるように(A)〜(D)の各成分を配合してなる
耐熱性に優れた強化樹脂組成物にある。 本発明の(A)〜(D)成分から構成される樹脂組成物
を低温金型で成形した場合には(A)〜(D)成分から構
成される繊維状補強材組成物の熱変形温度の成形
温度依存性および肉厚依存性を大巾に改良し極め
て高い耐熱性を有する成形品とすることができ
る。すなわち成形品の薄肉部、厚肉部共に熱変形
温度が130〜150℃の高温金型で成形した成形品の
それと同時の成形品とすることができるものであ
る。 本発明において用いられるポリエチレンテレフ
タレート系樹脂(A)とはエチレンテレフタレート単
位を構成単位とする線状ポリエチレンテレフタレ
ートホモポリマー、又はこれに他の少量の共重合
し得る成分を共重合したコポリマー、さらにはこ
れらホモポリマーとコポリマーとの混合物等をい
う。ポリエチレンテレフタレート樹脂はエステル
交換反応を経て重縮合を行なう方法、あるいは直
接エステル化を経て重縮合を行なう方法のいずれ
の方法によつて得られるポリマーを使用すること
ができるが、その固有粘度〔η〕は0.4〜1.4の範
囲にあることが望ましく、〔η〕の大きいポリマ
ーは上記通常の重合法で得られるポリマーを公知
の固相重合法により得ることができる。なお
〔η〕はフエノール／テトラクロルエタン＝50／
50（重量比）溶媒中25℃で測定した溶液粘度より
求めた値である。本発明において用いられるポリ
エチレンテレフタレート系樹脂(A)は全樹脂組成物
中30重量％以上の範囲で配合され、30重量％未満
では流動加工性が低下するため好ましくない。 本発明において用いられる繊維状補強材(B)はポ
リエチレンテレフタレート系樹脂の機械的性質、
熱的性質等を向上させる効果を有するガラス繊維
以外の繊維状物で具体的には炭素繊維、耐熱性有
機繊維、無機繊維等が挙げられる。またこの繊維
状補強材(B)は全樹脂組成物５〜60重量％の範囲で
使用される。繊維状補強材の配合量が60重量％を
超えると流動加工性から見た成形加工性が低下
し、また５重量％未満では繊維状補強材の補強効
果が少ないので好ましくない。炭素繊維は具体的
にはアクリロニトリル系炭素繊維、ピツチ系炭素
繊維、セルロース系炭素繊維のいずれのも使用す
ることができる。また耐熱性有機繊維として芳香
族ポリアミド系繊維、芳香族ポリイミド系繊維、
芳香族ポリアミドイミド系繊維等のものが挙げら
れ、具体的にはポリパラフエニレンテレフタラミ
ド、ポリメタフエニレンイソフタラミド等が挙げ
られる。さらに無機繊維としてはシリコンカーバ
イド、アルミナ、シリカ、チタン酸カリ、サイア
ロン、窒化ケイ素等が挙げられる。これら繊維状
補強材は単独で又は混合して用いることができ
る。さらにはガラス繊維と併用することは何ら構
わない、本発明の実施に際してはこれら繊維状補
強材の混合方法は特に規定されるものではなく、
ロービングタイプ、チヨツプドストランドタイプ
いずれのものも使用することができるが押出作業
性を良好なものにするためにはチヨツプドストラ
ンドタイプのものは集束されたものを使用するの
が好ましい。また繊維状補強材の繊維長は最終成
形品において0.2〜２mm程度であれば補強効果は
充分である。 また本発明における特定の有機カルボン酸の金
属塩(C)はポリエチレンテレフタレート系樹脂結晶
核剤としての効果を有するもので有機カルボン酸
の周期律表第族ａ又は第族ａの金属塩が使用
される。有機カルボン酸としては脂肪族、芳香族
いずれでもよい。有機カルボン酸の金属塩の具体
例としてはラウリン酸ナトリウム、ラウリン酸カ
リウム、ミリスチン酸ナトリウム、ミリスチン酸
カリウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン
酸カリウム、オクタコ酸ナトリウム、オクタコ酸
カリウム、ミリスチン酸カルシウム、ステアリン
酸カルシウム、安息香酸ナトリウム、安息香酸カ
リウム、安息香酸カルシウム、テレフタル酸カリ
ウム、テレフタル酸ナトリウム、テレフタル酸リ
チウム等が挙げられ、これらのうちステアリン酸
ナトリウム、安息香酸ナトリウム、安息香酸カリ
ウム、テレフタル酸リチウム等が特に好ましいも
のである。これら特定の有機カルボン酸金属塩は
単独で、又は混合して用いることができるがその
配合量は全樹脂組成物中0.03〜５重量％の範囲で
配合されていることが必要であり、0.03重量％未
満では優れた耐熱性及び外観改良効果をほとんど
示さない。また５重量％を超えると成形品がもろ
くなり好ましくない。 さらに本発明の強化樹脂組成物を構成するソル
ビタンの水酸基の一部又は全部が有機カルボン酸
によりエステル化されたソルビタン誘導体又は該
エステル化合物のうちソルビタンの残存水酸基の
一部又は全部にポリアルキレングコールが置換し
たソルビタン誘導体(D)はソルビトールと有機カル
ボン酸とから得られるエステル化合物又は該エス
テル化合物のポリアルキレングリコール置換物で
あるが、ソルビタンの全べての水酸基がエステル
化又はポリアルキレングリコールによつてエーテ
ル化される必要はなく、その一部が水酸基として
残つていてもさしつかえない。上記エステル化合
物とする際に使用される有機カルボン酸の全炭素
数は特に制限されるものではないが３〜30の範囲
のものが好ましい。さらにこのエステル化合物に
置換されるポリアルキレングリコールとしては具
体的にはポリエチレングリコール、ポリプロピレ
ングリコール、ポリブチレングリコール等が挙げ
られ、またこれらポリアルキレングリコールのく
り返し数は特に制限されるものではないが３〜
100の範囲のものが好ましい。ソルビタン誘導体
(D)の具体例としてはソルビタンモノステアレー
ト、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノ
オレエート、ソルビタントリステアレート、ソル
ビタントリオレエート等のエステル化合物、ポリ
オキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエ
チレンソルビタンモノオレート、ポリオキシエチ
レンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチ
レンソルビタントリステアレート、ポリオキシエ
チレンソルビタントリオレエート等のポリオキシ
エチレンソルビタンエステル化合物が挙げられ、
特にポリオキシエチレンソルビタントリステアレ
ート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエ
ートが好ましいものである。これら特定のソルビ
タン誘導体は単独で、又は混合して用いることが
できるがその配合量は全樹脂組成物中0.1〜20重
量％の範囲で配合されていることが必要であり、
0.1重量％未満では成形品の耐熱性及び外観を改
良する効果が殆んどない。また20重量％を超える
と成形品の機械的強度が低下してくるため好まし
くない。 本発明の強化樹脂組成物において重要なことは
当核組成物を構成する上記(C)成分と(D)成分が(A)成
分と(B)成分から構成される繊維状補強材強化ポリ
エチレンテレフタレート系樹脂組成物に共に配合
されることが必須であり、(C)成分及び(D)成分を
夫々単独で配合しても充分な効果は得られない。 本発明の強化樹脂組成物には必要に応じてタル
ク、マイカ、ガラス繊維、ガラス箔、クレー、カ
オリン等の充填剤、光又は熱に対する安定剤、染
顔料等の種々の添加剤を加えることができる。 本発明の実施態様の一例を示すと所定量の(A)、
(B)、(C)、(D)の各成分をタンブラー等で混合したも
のを直接射出成形に供する他、一度押出機等の適
当な混練機で溶融混練してペレツト化した後射出
成形あるいは加圧成形に供することにより成形品
を得る。 以下実施例により本発明を具体例に説明する。 実施例１〜４、比較例１〜７ 〔η〕が0.72のポリエチレンテレフタレートホ
モポリマーに本発明で規定する(B)、(C)、(D)成分
（ポリオキシエチレンの分子量は約1000である。）
なる種々の物質を表１に示す割合で配合し型ブ
レンダー中で５分間均一に混合した。この混合物
を30φmmベント式溶融押出機を用いてシリンダー
温度260〜280℃にて押出しペレツト化を行ない本
発明の樹脂組成物を得た。 これらの樹脂組成物を５オンスの36φmmスクリ
ユー式射出成形機を用いてシリンダー温度270℃、
金型温度40℃、成形サイクル65秒にて127×12.7
×3.2mmの短冊試片を得た。これら試片を用いて
ASTMD648（１／８″、264psi）による熱変形温度 （以後HDTと略記する。）及びDIN53452に準じて
ダインスタツト法で測定したダインスタツト曲げ
強度（以後DFSと略記する。）を測定した結果及
び試片の外観評価結果を表１に示す。 また比較のため本発明規定以外の配合量で配合
したものを上記と同じ条件で得た試片のHDT、
DFS及び外観を表１に併せて示す。 表１の結果から(A)〜(D)成分から構成される本発
明の強化樹脂組成物はHDT及びDFS共に優れる
ものであることがわかる。

【表】

【表】

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
   30重量％以上、 (B) ガラス繊維を除く繊維状補強材
   ５〜60重量％、 (C) 有機カルボン酸の周期率表第族ａ又は第
   族ａの金属塩から選ばれた少なくとも一種
   0.03〜５重量％、 (D) ソルビタンの水酸基の一部又は全部が有機カ
   ルボン酸によりエステル化されたソルビタン誘
   導体又は該エステル化合のうちソルビタンの残
   存水酸基の一部又は全部にポリアルキレングリ
   コールが置換したソルビタン誘導体から選ばれ
   た少なくとも一種 0.1〜20重量％ からなり、且つ(A)〜(D)の各成分の合計量が100重
   量％になるように(A)〜(D)の各成分を配合してなる
   耐熱性に優れた強化樹脂組成物。