JPH10305522A - ポリエステル樹脂複合成形品 - Google Patents
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Abstract
な成形サイクルでの滞留安定性を有するポリエステル樹
脂複合成形品を提供すること。 【解決手段】 ポリブチレンテレフタレート(A1)および
無機充填材(A2)ならびにα,β-不飽和カルボン酸又はそ
の酸誘導体をグラフト重合した変性エチレン系共重合体
(A3)からなる樹脂組成物(A)と金属(B)とからなり、金属
(B)の一部もしくは全部が樹脂組成物(A)で被覆された構
造を有している複合樹脂成形品であって、複合成形品を
構成する樹脂組成物成形品部分における上記(A3)成分の
グラフト共重合体が分散粒子として存在し、その分散粒
子径が1〜3μmであるポリエステル樹脂複合成形品。
Description
熱可塑性樹脂組成物に関し、特に優れた耐熱衝撃性を有
するポリエステル樹脂複合成形品に関する。
優れ、耐溶剤性をはじめ種々の優れた特性を有する熱可
塑性材料であり、溶融成形および射出成形により良好な
物理的、機械的性質を備えた成形物が得られることか
ら、種々の用途に用いられている。
部品用途・電化製品ハウジング・自動車用途がある。し
かし、近年の省力化・省コスト化に伴い、樹脂材料も単
独で部品として成形され、使用されるよりも、金属等の
異種材料と一体成形されることが多くなっている。こう
して金属と一体成形された成形品は、均質材料ではない
ために周囲の温度変化による膨張・収縮の挙動により材
料に熱応力が生じる。
われ、特に、自動車エンジンルーム内で使用される電装
部品はより過酷な耐熱衝撃性を要求される。こうした樹
脂材料の耐熱衝撃性を改良する手法として特公平5-2526
0号公報にアクリル酸エステルと架橋性モノマーからな
るグラフト重合体およびエポキシ化合物を配合する方
法、あるいは特開平6-304963号公報にα-オレフィンと
α,β-不飽和酸のグリシジルエステルからなるオレフィ
ン系共重合体を配合する方法、あるいは特開平6-304964
号公報にエチレン-不飽和カルボン酸のアルキルエステ
ル共重合体とビニル重合体の共重合体とのグラフト共重
合体を配合する方法が開示されている。
のエポキシ基を有する共重合体を配合する、あるいはエ
ポキシ化合物を配合する手法を用いているため、インサ
ート成形のような成形サイクルが長時間に及ぶ様な成形
に使用した場合に粘度増加が生じ、実質的に安定した成
形品が得られないといった問題点を有していた。
性に優れ且つ、インサート成形の様な成形サイクルでの
滞留安定性を有するポリエステル樹脂複合成形品を提供
することを課題とする。
解決すべく鋭意検討した結果、ポリブチレンテレフタレ
ートに特定の変性ポリオレフィン系樹脂のエラストマー
をブレンドし、複合成形品中に存在するエラストマー粒
子を特定の粒径にすることにより、耐熱衝撃性および溶
融熱安定性の著しい改良を図ることができる事を見い出
し、本発明に至った。
ト(A1)、無機充填材(A2)及び、α,β-不飽和カルボン酸
又はその酸誘導体をグラフト重合した変性エチレン系共
重合体(A3)からなる樹脂組成物(A)と金属(B)とからな
り、金属(B)の一部もしくは全部が樹脂組成物(A)で被覆
された構造を有している複合成形品であって、複合成形
品を構成する樹脂組成物成形品部分における上記A3成分
のグラフト共重合体が分散粒子として存在し、その分散
粒子径が1〜3μmであるポリエステル樹脂複合成形品で
ある。
レフタレート(A1)はテレフタル酸を主たる酸成分とし、
1,4-ブタンジオールを主たるグリコール成分とするポリ
エステルである。ここで、主たる成分とは、全酸成分又
は全グリコール成分に対して80モル%以上、好ましく
は90モル%以上を占める成分を言う。
ル酸以外の芳香族ジカルボン酸、例えばイソフタル酸、
ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジ
フェニルエーテルジカルボン酸、ジフェノキシエタンジ
カルボン酸、ジフェニルケトンジカルボン酸;脂肪族ジ
カルボン酸、例えばコハク酸、アジピン酸、セバシン酸
等;脂環族ジカルボン酸、例えばシクロヘキサンジカル
ボン酸、テトラリンジカルボン酸等である。
チレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペ
ンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、トリ
シクロデカンジメチロール、シキリレングルコール、ビ
スフェノールA、ビスフェノールB、ビスヒドロキシエト
キシビスフェノールAである。
失わない範囲、例えば3モル%以下の範囲で、多官能化
合物、例えばグリセリン、トリメチロールプロパン、ペ
ンタエリスリトール、トリメリット酸、ピロメリット酸
を共重合してもよい。
いることのできる他の共重合成分の例としては、オキシ
酸、例えばp-ヒドロキシ安息香酸、p-ヒドロキシエトキ
シ安息香酸がある。
レフタレート(A1)は、固有粘度(35℃、オルソクロロフ
ェノール中)が0.3〜1.2のものが好ましく、0.5〜0.9の
ものが特に好ましい。
としては、例えばガラス繊維、グラファイト繊維、シリ
カ繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、長石、チタン酸カ
リウムウィスカー、ホウ酸カリウムウィスカーなどの繊
維状充填剤;マイカ、ガラスフレークスなどの板状充填
剤;並びにシリカ、ガラスビーズ、ガラスバブル、カオ
リン、ワラストナイト、ケイ酸カルシウム、炭酸カルシ
ウムなどの粉粒状充填剤があり、これらは1種類または2
種類以上併用することができる。
らするとガラス繊維が特に好ましい。これらの無機充填
剤は、表面処理したものであってもよく、表面処理しな
いものであってもよい。表面処理に使用される化合物の
例を示せば、エポキシ系化合物、イソシアネート系化合
物、シラン化合物、チタネート系化合物などの官能性化
合物である。これらの化合物はあらかじめ無機充填剤に
表面処理して用いてもよく、材料調整の際に添加しても
よい。
リブチレンテレフタレート(A1)100重量部に対して、
1〜125重量部であり、好ましくは全樹脂組成物の15〜45
重量%の範囲である。この範囲であれば、成型加工性が
良好であり、機械的強度にも優れた成形品を得ることが
できる。
体(A3)としては、エチレン重合体又はエチレンと炭素数
3以上のα-オレフィンとの共重合体(以下両者を総称し
て未変性エチレン重合体という)にα,β-不飽和カルボ
ン酸又はその酸誘導体をグラフト重合させて得た変性エ
チレン重合体を用いる。
変性エチレン重合体にα,β-不飽和カルボン酸をグラフ
ト重合させて得た変性エチレン重合体が、より高い耐熱
衝撃を得ることができ好ましい。
プの方が好ましく、共重合成分であるα-オレフィンと
してはプロピレン、ブテン-1、ヘキセン-1、デセン-1、
4-メチルブテン-1、4-メチルペンテン-1等を挙げること
ができる。これらの中ではプロピレン及びブテン-1が特
に好ましい。未変性エチレン重合体にグラフト重合させ
るα,β-不飽和カルボン酸又はその酸誘導体(以下これ
らを総称して単にα,β-不飽和カルボン酸という)とし
ては、アクリル酸メタクリル酸、エタクリル酸、マレイ
ン酸、フマル酸あるいは前記酸のエステル、酸無水物ま
たはイミド等を挙げることができる。これらの中では無
水マレイン酸およびマレイン酸イミドが特に好ましい。
るα,β-不飽和カルボン酸の量が少なすぎる場合には、
高い熱衝撃性を達成することが難しいし、多すぎる場合
には得られる熱可塑性ポリエステル樹脂組成物が黄色な
いし赤色に着色して外観の悪い成形品しか得られないと
いう問題がある。従って、グラフト重合させる量は0.05
〜3重量%にすることが好ましく、さらに好ましくは0.1
〜1重量%の範囲である。
レン重合体の一部または全部がα,β-不飽和カルボン酸
またはその誘導体のモノマーまたはポリマーと化学的に
結合することを意味する。このような変性エチレン重合
体は、常法に従って未変性エチレン重合体にα,β-不飽
和カルボン酸を添加し、普通150〜300℃で溶融混練する
ことにより容易に製造できる。
よく用いられる。もちろんグラフト重合を効率よく生起
させるためにα,α-ビス-t-ブチルパーオキシ-p-ジイソ
プロピルベンゼンのような有機過酸化物を未変性エチレ
ン重合体に対し0.001〜0.05重量%用いてもよい。
チレン重合体としては、例えば、低密度ポリエチレンあ
るいはチーグラー・ナッタ系触媒の中でオキシ三塩化バ
ナジウム、四塩化バナジウム等のバナジウム化合物と有
機アルミニウム化合物を用いて50モル%以上好ましくは5
0〜95モル%のエチレンと50モル%以下好ましくは20〜5モ
ル%のα-オレフィンとを共重合することにより得られる
物が挙げられる。
に好適な物として、三井石油化学工業(株)社よりタフマ
ーの商標で市販されている一連のポリマー例えばタフマ
ーA-4085、タフマーA-4090、タフマーA-20090等のタフ
マーAシリーズ(エチレン-ブテン-1共重合体)、タフマー
P-0180、タフマーP-0280、タフマーP-0480、タフマーP-
0680等のタフマーPシリーズ(エチレン-プロピレン共重
合体)が挙げられる。
ポリブチレンテレフタレート(A1)100重量部に対し
て、5〜20重量部、好ましくは全組成物に対して5〜10重
量%となる量である。変性エチレン系共重合体の配合量
が5重量部未満であると耐熱衝撃性の改良効果がなく、2
0重量部を超えると剛性の低下が著しく、エンジニアリ
ングプラスチックスとして使用するうえでの問題が生じ
る。
(A3)は樹脂組成物成形品内部において分散粒子として存
在し、その分散粒子径が1〜3μmであることが必要であ
る。分散粒子径が1μm未満では耐熱衝撃性の改良に十
分な効果がなく、また3μmを超えると成形品表面に変
性エチレン系共重合体粒子の凹凸が生じ、実用上の問題
が生じる。
各種の添加剤、例えば難燃剤、難燃助剤、安定剤、顔
料、離型剤を任意の割合で配合してもよい。
えば鉄、アルミニウム、銅、亜鉛、錫、ニッケル、チタ
ン、金、銀、白金、鉛、タングステン、マグネシウム、
バナジウム、クロム、マンガン、モリブデン等の単一元
素よりなる金属もしくはこれら金属の組成物にホウ素、
炭素、窒素、珪素、リン、硫黄等の成分を添加してでき
た合金類が挙げられる。
方法により成形して得ることができる。
の粒径を特定の範囲に制御する必要があるが、そのため
には、組成物を押出ペレット化する工程において、適切
な条件を選択して製造することが必要である。分散粒子
径を制御するあたり、樹脂組成物製造過程における、押
出機およびスクリュー構成の選択、吐出量Q(kg/h)/ス
クリュー回転数N(r.p.m.)比(以下Q/N比)が重要な因子と
なる。Q/N比が大きくなるほど分散粒子径が大きくな
り、また、Q/N比が小さくなるほど分散粒子径が小さく
なる。本発明の複合成形品を得るための樹脂組成物の混
合条件はQ/N比が0.3以上であることが好ましい。Q/N比
が0.3よりも低いと溶融混合の際に与えられる剪断力が
増大し分散粒子径が1μmよりも小さくなる。
異なるので、成形品中での分散粒子径が1μm以下にな
るように適宜条件を選択することが好ましい。
V型ブレンダー等の混合装置を用いることができる。溶
融混合及びペレタイズには押出機を用いることができ
る。
いる場合、Q/N比が0.3以上の混合条件で溶融混合するこ
とが好ましい。
形による成形で得ることができる。
をさらに詳細に説明する。実施例中の評価方法は下記の
とおりである。表2及び表3において組成物を構成する
成分の単位は特に記載のない限り重量部である。
(株)製未変性エチレン-プロピレン共重合体(タフマーP0
680)100重量部、少量のアセトンに溶解させたα,α-ビ
ス-t-ブチルパーオキシ-p-ジイソプロピルベンゼン0.02
5重量部および無水マレイン酸0.5重量部をヘンシェルミ
キサー内でブレンドした後、スクリュー径44mmの二軸押
出機を用いてシリンダー温度230℃で押出しペレット化
して変性エチレン重合体(衝撃改良剤A)を得た。
オートメルトインデクサーを用い試験温度250℃、試験
荷重2.16kgfとして予熱時間を6,20分とする以外はJIS K
7210 A法に従いMFRを測定し20分/6分のMFR値の比を滞留
安定性として評価した。
(SKD-11 日本工業規格G4404)被覆成形品を型締め力15
t、射出容量18cm3の射出成形機を用いて、シリンダー温
度260℃、金型温度80℃、全成形サイクル45秒の条件で
インサート成形した。
1サイクルとして熱衝撃を与える試験を、上記試験片に
クラックが生じるまで繰り返し行なった。クラック発生
までのサイクル数を耐熱衝撃性として評価した。
いた試験片を構成する樹脂成形品部分を剥離し、140℃
熱キシレン中で3時間オレフィン成分を溶解させる処理
を行った後、破断面を電子顕微鏡で写真撮影して測定し
た。
6100型を用いた。撮影倍率は2000倍であり、5
0個の分散粒径をスケールで測定してその平均値を求め
た。
度(オルソクロロフェノール中、35℃)が0.71dl/gである
ポリブチレンテレフタレート(以下PBT-Aと表記)と表1に
示す衝撃改良剤を表2に示す割合(重量部単位)で均一
に予備混合し、スクリュー径44mmの二軸押出機を用い
て、バレル温度250℃、吐出量50kg/h、スクリュー回転
数120r.p.m.にて溶融混練しペレット化した。このとき
のQ/Nの値は0.42である。上記方法に従い物性を評価し
た。結果を表2に示す。
度(オルソクロロフェノール中、35℃)が0.71dl/gである
ポリブチレンテレフタレート(以下PBT-Aと表記)と固有
粘度(オルソクロロフェノール中、35℃)が0.87dl/gであ
るポリブチレンテレフタレート(以下PBT-Bと表記)およ
び表1に示す衝撃改良剤Aを表3に示す割合(重量部単
位)で均一に予備混合し、表4に示す設備を使用しバレ
ル温度250℃にて表3に示す条件にて溶融混練しペレッ
ト化した。得られたペレットを用い物性を評価した。結
果を表3に示す。
成形品は耐熱衝撃性に優れ、金属部品との一体成形品と
して自動車部品に特に好適に用いることができる。
は中心部分の金属(材質:SKD-11)の形状を表わす。右
図は左図の金属(材質:SKD-11)をインサート成形する
ことにより得た、金属と肉厚0.8mmの樹脂被覆からなる
試験片である。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 ポリブチレンテレフタレート(A1)および
無機充填材(A2)ならびにα,β-不飽和カルボン酸又はそ
の酸誘導体をグラフト重合した変性エチレン系共重合体
(A3)からなる樹脂組成物(A)と金属(B)とからなり、金属
(B)の一部もしくは全部が樹脂組成物(A)で被覆された構
造を有している複合樹脂成形品であって、複合成形品を
構成する樹脂組成物成形品部分における上記(A3)成分の
グラフト共重合体が分散粒子として存在し、その分散粒
子径が1〜3μmであるポリエステル樹脂複合成形品。 - 【請求項2】 変性エチレン系共重合体(A3)がα,β-不
飽和カルボン酸をグラフト重合した変性エチレン系共重
合体(A3)である請求項1に記載のポリエステル樹脂複合
成形品。 - 【請求項3】 樹脂組成物(A)がポリブチレンテレフタ
レート(A1)100重量部に対して無機充填剤(A2)1〜125重
量部、ならびにα,β-不飽和カルボン酸をグラフト重合
した変性エチレン系共重合体(A3)5〜20重量部からなる
樹脂組成物である請求項1に記載のポリエステル樹脂複
合成形品。 - 【請求項4】 ポリブチレンテレフタレート(A1)の固有
粘度が0.5〜0.9dl/gである請求項1に記載のポリエステ
ル樹脂複合成形品。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP11925297A JP3338330B2 (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | ポリエステル樹脂複合成形品 |
| US09/214,429 US6346320B2 (en) | 1997-05-09 | 1998-05-07 | Polyester resin composite molded article |
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Applications Claiming Priority (1)
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