JPH0635532B2

JPH0635532B2 - ポリエチレンテレフタレ−ト組成物

Info

Publication number: JPH0635532B2
Application number: JP28099085A
Authority: JP
Inventors: 征孝中野; 義之布能; 清治矢田
Original assignee: Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1985-12-16
Filing date: 1985-12-16
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2009-05-11
Also published as: JPS62141055A

Description

【発明の詳細な説明】（背景）本発明は、熱収縮性の小さい射出成形用ポリエチレンテ
レフタレート組成物に関するものである。

ポリエチレンテレフタレートは、その優れた性質を生か
して繊維、フイルム、ボトル等の分野に広く使用されて
いるが、こと射出成形分野についてみると、本来極めて
優れた成形材料となる可能性を有しているにもかかわら
ずそれ程使用されていない。これはポリエチレンテレフ
タレートの低温での結晶化速度が遅いために、一般の熱
可塑性樹脂の通常の金型温度（１００℃以下）では十分
な結晶化に至らず、成形品を加熱した場合、一部が再結
晶化による収縮を起し著しく変形するためである。従つ
て、従来は金型温度を１５０℃以上の高温にしたり、核
剤または結晶化促進剤を添加する等により結晶化度を上
げ高温での熱収縮を小さくしている。

しかしながら、金型温度を高くすることは装置やエネル
ギーコストを高くする以外に、成形サイクルを長くし著
しく経済性を損うものであつた。また、核剤や結晶化促
進剤の使用で十分な効果をあげるには比較的低分子物を
多量に添加する必要があり、そのため成形中に発煙や発
臭が生じて作業環境を悪化させたり、製品の表面に添加
剤が滲み出たり、機械的強度が低下するという欠点があ
つた。

本発明者らは、上記欠点がなく且つ金型温度を特に高温
にする必要がないポリエチレンテレフタレート組成物を
提供せんと鋭意検討の結果、従来考えられていた結晶化
速度を上げることなく熱収縮性を改良し得る組成物を見
い出し、先に、特願昭５９−１１５５０３号に記載の組
成物を提案した、これにより、確かに、ポリエチレンテ
レフタレート樹脂の熱収縮は結晶核剤や結晶促進剤を配
合することなく改良された。

しかしながら、更に、熱収縮を小さくするべく該熱可塑
性エラストマーの配合量を増すとかえつて熱収縮が悪く
なる傾向にあることがその後の検討で判明して来た。そ
こで、本発明者らは、更に深く検討を加えた結果、かか
る熱収縮がほとんど起ることがない技術を見出し本発明
を完成した。

（本発明の概要）すなわち、本発明は、 (A)成分として、ポリエチレンテレフタレート樹脂１００重量部に対し
て、 (B)成分として、強化充填材２０〜２５０重量部 (C)成分として、常温から１２０℃の範囲における線膨張係数が１２×１
０^-5cm／cm／℃以上のポリオレフイン樹脂１０〜６０
重量部、 (D)成分として、周期律表第１族ａおよび第２族ａから選ばれる金属の有
機カルボン酸塩 0.05〜４重量部を配合し、該配合物中に(C)成分であるポリオレフイン
樹脂が平均粒径１〜２０μの大きさで分散しているポリ
エチレンテレフタレート樹脂組成物である。

（本発明の具体的説明）以下、本発明の詳細を説明する。

本発明組成物の基本をなす(A)成分であるポリエチレン
テレフタレート樹脂とは、エチレングリコール成分及び
テレフタル酸成分が少なくとも８０モル％、好ましくは
９０モル％以上のエチレングリコールとテレフタル酸か
らなるポリエステルであり、結晶性を損わない範囲で他
の酸成分、グリコール成分を共重合させても良い。酸成
分としてはイソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ア
ジピン酸、セバシン酸及びシクロヘキサンジカルボン酸
等のジカルボン酸、グリコール成分としてはトリメチレ
ングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチ
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、ポリエチレンとポリプロピレングリコ
ールの共重合体等を挙げる事が出来る。ポリエチレンテ
レフタレートは、フェノールとテトラクロルエタンの
１：１重量比混合溶媒中３０℃で測定した固有粘度が0.
3以上、好ましくは0.5以上のもので、溶融重縮合反応ま
たはこれと固相重合反応の組合せで製造される。

本発明において上記ポリエチレンテレフタレートに配合
する(B)成分としての強化充填材とは、繊維状、粒状の
無機物または有機物である。繊維状の強化充填材として
はガラス繊維、シラスガラス繊維、アルミナ繊維、炭化
ケイ素繊維、セラミツクス繊維、アスベスト繊維、石こ
う繊維、ステンレス繊維、炭素繊維、ケブラー繊維など
があげられる。また粒状の強化充填材としてはワラスト
ナイト、セリサイト、カオリン、マイカ、クレー、ペン
トナイト、アスベスト、タルク、アルミナシリケートな
どのケイ酸塩、アルミナ、酸化ケイ素、酸化マグネシウ
ム、酸化ジルコニウム、酸化チタンなどの金属酸化物、
炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイトなどの
炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウムなどの硫酸塩の
外に、ガラスビーズ、ガラスフレーク、窒化ホウ素、炭
化ケイ素、サロヤンなどが挙げられる。これら強化充填
材は１種または２種以上がもちいられる。上記の強化充
填材は必要ならばシラン系およびチタン系のカツプリン
グ剤で予備処理して使用しても良い。これら強化充填材
のポリエチレンテレフタレート樹脂に対する配合量は２
０〜２５０重量％、好ましくは、３５〜２００重量％で
ある。配合量が２０重量部以下では本発明の効果は発現
せず、２５０重量部以上では本発明組成物の成形時の流
動性が悪く、実用的ではない。

(C)成分としてのポリオレフイン樹脂は、オレフインを
１種または２種以上重合したものであり、常温から１２
０℃の範囲での線膨張係数が１２×１０^-5cm／cm／℃以
上である。その具体的なものは、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・
４−メチルペンテン−１共重合体、プロピレン・ブテン
−１共重合体などであるが、特に、ポリプロピレンとエ
チレン・プロピレンブロツク共重合体が好ましい。該ポ
リオレフイン樹脂は、基本的には(A)成分であるポリエ
チレンテレフタレート樹脂とは相溶性が悪く、平均粒径
が１〜２０μの大きさでポリエチレンテレフタレート樹
脂と強化充填材とからなるマトリツクスに分散している
ことが必要である。ここにいう平均粒径とは該分散した
ポリオレフイン樹脂の重量平均粒径であつて、走査型電
子顕微鏡によつて測定される。分散径が１μ以下では本
発明の効果は現われず、２０μ以上では本発明組成物の
力学的強度が低下する。従つて、該ポリオレフイン樹脂
として、上記オレフイン単量体と極性単量体との共重合
体、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン
・アクリル酸共重合体、エチレン・酢酸ビニル・グリシ
ジルメタアクリレート共重合体、プロピレン・無水マレ
イン酸グラスト共重合体など強化ポリエチレンテレフタ
レート樹脂への相溶性の良好なポリオレフイン樹脂は本
発明の効果を発現しない。

該ポリオレフイン樹脂の(A)成分であるポリエチレンテ
レフタレート樹脂１００重量部に対する配合量は１０〜
６０重量部、好ましくは、１５〜５０重量部である。配
合量が１０重量部以下では本発明の効果が発現されず、
６０重量部以上では本発明組成物の力学的強度が著しく
低下するほか熱膨張が生じてしまう。

(D)成分としての周期律表第１族ａおよび第２族ａから
選ばれる金属の有機カルボン酸塩とは、炭素数が２〜３
３の脂肪族、芳香族カルボン酸、例えば、ラウリル酸、
ステアリン酸、モンタン酸、オレイン酸、アラキン酸、
カルナウバ酸、リグノセリン酸、セロチン酸、ベトロセ
リン酸、エルカ酸、リノール酸、安息香酸、テレフタル
酸の塩が用いられる。

また、（メタ）アクリル酸、またはそのエステルとエチ
レン等との共重合をけん化したものを用いることができ
る。

金属種としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリ
ウム、バリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロン
チウムなどである。特に好ましい有機カルボン酸塩の例
は、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、
モンタン酸カルシウム、エルカ酸ナトリウム、安息香酸
ナトリウム、および、エチレン・メタアクリル酸共重合
体のナトリウム部分中和塩等である。有機カルボン酸塩
の配合量は、(A)成分１００重量部に対して0.05〜４重
量部、好ましくは、0.1〜３重量部である。0.05重量部
以下では本発明の効果は発現せず、４重量部以上では本
発明組成物の力学的性質が著しく低下する。

本発明において、ポリエチレンテレフタレート組成物の
熱収縮が著しく改良される理由は定かでないが、強化
ポリエチレンテレフタレート組成物の熱収縮と本発明組
成物中に適当な大きさで分散したポリオレフイン樹脂の
熱膨張との相殺バランスを生じ、かつ、強化充填材を
多く含む高い曲げ弾性率を有する強化ポリエチレンテレ
フタレートマトリツクスが一旦加熱されて再結晶化後に
極めて低い線膨張係数を示すためであろうと推定され
る。

本発明の組成物には、本発明の目的を損わない範囲で各
種配合剤、例えば、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収
剤、着色剤・顔料、結晶核剤・促進剤などのほかに他の
熱可塑性樹脂、例えば、ポリプチレンテレフタレート、
ポリカーボネート、ポリアミド、ポリフエニレンエーテ
ル、ポリフエニレンスルフアイド、ポリスチレン、ＡＢ
Ｓ樹脂などを配合することが出来る。

本発明の組成物は、成分(A)、(B)、(C)、(D)を各々ドラ
イブレンド後、通常の溶融混練手法、例えば、押出機、
ニーダー、バンバリーミキサーなどで容易に製造するこ
とが出来る。

本発明の組成物中に分散するポリオレフィン樹脂の平均
粒径を１〜２０μｍの範囲に分散させる手段としては、
次の方法を採用することができ、これによって目的を達
成する。

（イ）溶融混練条件下におけるポリエチレンテレフタレ
ート樹脂とポリオレフィン樹脂の粘度比が所定範囲内と
なるように樹脂を選択する。

（ロ）溶融混練条件（温度、混練機のスクリューせん断
速度、スクリューディメンジョン等）を選択する。

一般的にいえば、溶融混練条件下における両樹脂の粘度
比がより１に近づくにつれて、相溶性が向上し、平均粒
径は小さくなる。

（実施例及び比較例）以下に、本発明の実施例、比較例を述べるが、本発明は
以下の例になんら限定されるものではない。

実施例１〜１０、比較例１〜１１ポリエチレンテレフタレート（クラレ社製、フエノー
ル、テトラクロルエタンの１：１重量比混合溶媒、３０
℃、固有粘度0.68）と強化充填材として、ガラス繊維
（旭フアイバー社製ＣＳ０３ＪＡ４１６）、マイカ（ク
ラレ社製、200ＨＫ）、各種ポリオレフイン、ステアリ
ン酸ナトリウム、安息香酸カリウムを表−１の割合で配
合、４０mm、単軸押出機で２６０℃で一度に溶融混練
しペレツトを得た。得られたペレツトは、１３０℃、５
時間、熱風乾燥機で乾燥後、５オンス射出成形機にて、
金型温度、８０℃で熱収縮評価用のシート（１００×８
０×２mm）と曲げ弾性率測定用試片を得た。

なお、熱収縮率は、得られたシートを１２０℃に１日空
気中で熱処理し、シートの流れ方向に対して垂直な方向
（ＴＤ）の寸法変化で示す。

また、ＭＤ方向の熱収縮率も同様に次式で求めた。

比較例１２溶融混練の温度を２８０℃に変更した以外は、実施例３
と同様に行った。結果を表−２に示す。

比較例１３エチレン・プロピレン共重合体、三菱油化社製、三菱ポ
リプロ（旧商品名；三菱ノーブレン）ＢＣ８Ｑ（メルト
フローレイト：２３０℃、2.16kg荷重で1.2ｇ／１０
分）の代りに、三菱油化社製、三菱ポリプロＢＣ０８Ｃ
（メルトフローレイト：２３０℃、2.16kg荷重で９５ｇ
／１０分）を用いた以外は、実施例３と同様に行った。
結果を表−２に示す。

表−１の結果から、低温金型温度（８０℃）で成形して
も本発明の組成物は加熱収縮が極めて小さく優れた材料
と認められる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記(A)成分、(B)成分、(C)成分及び(D)成
分が配合された組成物であって、該組成物中に分散する
ポリオレフィン樹脂の平均粒径が１〜２０μであるポリ
エチレンテレフタレート組成物。 (A)成分：ポリエチレンテレフタレート樹脂１００重量部 (B)成分：強化充填材２０〜２５０重量部 (C)成分：常温から１２０℃の範囲における線膨張係数が１２×10
^-5cm／cm℃以上のポリオレフィン樹脂１０〜６０
重量部 (D)成分：周期律表第１族ａおよび第２族ａから選ばれる金属の有
機カルボン酸塩 0.05〜４重量部