JPS631987B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は帯電防止性および電気絶縁性がすぐ
れ、しかも高度な耐衝撃性を有する繊維強化熱可
塑性ポリエステル組成物に関するものである。 熱可塑性ポリエステル、とくにガラス繊維など
の繊維状強化材で強化された熱可塑性ポリエステ
ル組成物は、機械的性質や耐熱性がすぐれている
ため、種々の用途に多用されているが、上記特性
を有する反面、体積固有抵抗率や表面抵抗率が高
く、摩擦などにより容易に帯電してホコリが付着
し易いとか、静電気障害を生じ易いなどの欠点を
有しているため、電気、電子機器、とくに電気音
響機器部品用途などの分野においては使用が制限
されているのが実状である。 一般に熱可塑性プラスチツクに帯電防止性を付
与する方法としては、(1)界面活性剤を主成分とす
るいわゆる帯電防止剤を添加する方法。(2)導電性
カーボン粉末やアルミニウムなどの金属粉末を添
加する方法および(3)表面を金属化した繊維状強化
材を添化する方法（特公昭54−19423号公報）な
どが提案されているが、これらの方法を熱可塑性
ポリエステルに適用した場合、(1)法では帯電防止
効果が不十分であり、また帯電防止剤が成形品表
面にブリードアウトするため、その効果に永久性
がなく、しかも成形品表面が汚染するなどの問題
がある。また、上記(2)法では十分な帯電防止性を
発現させるために添加剤を多量に添加する必要が
あり、また帯電防止性こそ付与されるものの電気
絶縁性が失なわれて均衡した電気特性を満足しな
いばかりか、この方法をガラス繊維強化ポリエス
テルに適用する場合には、耐衝撃性などの機械的
性質が著しく低下するため、機械的性質と電気特
性の均衡が期待できない。さらに上記(3)法では電
気特性こそある程度改良されるものの、その機械
的性質はいわゆるガラス繊維強化ポリエステルに
比しかなり劣るという問題がある。 そこで本発明者らは帯電防止性および電気絶縁
性に代表される電気特性と耐衝撃性に代表される
機械的性質が均衡してかつ高度に改良された熱可
塑性ポリエステルの取得を目的として鋭意検討し
た結果、いわゆる通常のガラス繊維とアルミニウ
ム被覆したガラス繊維の両者を熱可塑性ポリエス
テルに併用添加することにより、電気特性および
機械的性質の両面において相乗的な改良効果が得
られることを見出し本発明に到達した。 すなわち本発明は熱可塑性ポリエステルに対
し、(A)ガラス繊維および(B)アルミニウムで被覆さ
れたガラス繊維を配合してなる組成物であつて、
(A)＋(B)の配合割合が該組成物当り３〜70重量％
で、かつ(B)／(A)＋(B)の割合が５〜90％であること
を特徴とする繊維強化熱可塑性ポリエステル組成
物を提供するものである。 上記本発明の組成物は、熱可塑性ポリエステル
が有する良好な電気絶縁性を低下させることな
く、極めてすぐれた帯電防止性を有するものであ
る。具体的には本発明の組成物から得た成形品
は、その表面抵抗率が10⁷〜10¹¹Ωであり、摩擦や
打撃などが原因して成形品に発生した静電気をた
だちに逃がす効果（帯電防止性）を有しているば
かりか、この成形品の体積固有抵抗率は10¹²Ω以
上でありすぐれた電気絶縁性を維持したものであ
る。本発明のこの電気特性改良効果は驚くべきこ
とに(B)アルミニウム被覆されたガラス繊維を単独
使用する場合よりも顕著であり、上記(A)と(B)の２
種のガラス繊維の併用による相乗効果ということ
ができる。かかる効果の発現理由は明らかではな
いが、おそらくＬ／Ｄが一般の粉末状帯電防止剤
よりも大きいガラス繊維(B)がポリマ中に規則的に
配置することによりもたらされる帯電防止効果に
おいて、さらにガラス繊維(A)を添加することによ
つてガラス繊維(B)の方向性および規則性が一段と
改善されることに起因するものと考えられる。 また本発明の組成物から得られる成形品は、ガ
ラス繊維(A)または(B)のいずれか一方のみを含む成
形品に比して格段にすぐれた耐衝撃性を有してお
り、機械的性質の面においても相乗効果が期待さ
れる。かかる耐衝撃性の相乗効果はガラス繊維(A)
の繊維長、直径および界面接着力が主たる支配因
子となる補強効果において、さらにガラス繊維(B)
が存在することにより、熱可塑性ポリエステルと
ガラス繊維との界面接着力が増大せしめられるこ
とに起因するものと考えられる。 本発明で用いる熱可塑性ポリエステルとはジカ
ルボン酸（あるいは、そのエステル形成性誘導
体）とを主成分とする縮合反応により得られる重
合体ないしは共重合体である。ここでいうジカル
ボン酸成分としてはテレフタル酸、イソフタル
酸、フタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン
酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、ビス（ｐ
−カルボキシフエニル）メタン、アントラセンジ
カルボン酸、４，4′−ジフエニルエーテルジカル
ボン酸などの芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、
セバシン酸、アゼライン酸などの脂肪族ジカルボ
ン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、
１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、などの脂
環式ジカルボン酸あるいはそれらのエステル形成
性誘導体など、およびそれらの混合物などが挙げ
られる。またジオール成分としては炭素数２〜10
の脂肪族ジオールすなわちエチレングリコール、
プロピレングリコール、１，４−ブタンジオー
ル、ネオベンチルグリコール、１，５−ペンタン
ジオール、１，６−ヘキサンジオール、デカメチ
レングリコール、シクロヘキサンジオールなど、
あるいは分子量400〜6000の長鎖グリコール、す
なわちポリエチレングリコール、ポリテトラメチ
レングリコールなどおよびそれらの混合物などが
挙げられる。具体的な熱可塑性ポリエステルの例
としてはポリエチレンテレフタレート、ポリプロ
ピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ート、ポリヘキサメチレンテレフタレート、ポリ
ブチレンセバケート、ポリエチレン−２，６−ナ
フタレートなどがあげられるが、中でも適度の機
械的強度を有するポリエチレンテレフタレートお
よびポリブチレンテレフタレートの使用がとくに
好ましい。 本発明で用いる(A)ガラス繊維としては一般にプ
ラスチツク用の繊維状強化材として用いられてい
るものをとくに制限しないが、平均直径５〜
20μ、とくに10〜15μで、平均繊維長0.2mm以上、
とくに0.4〜６mmのものが好ましく使用される。 また本発明で用いる(B)アルミニウムで被覆され
たガラス繊維とは、真空蒸着法などによりガラス
繊維の表面にアルミニウムを付着せしめた表面金
属化ガラス繊維であり、平均直径50μ以下、平均
繊維長50mm以下のものが好ましく使用される。 熱可塑性ポリエステルに対する上記ガラス繊維
(A)および(B)の配合量は、(A)＋(B)の配合割合が全組
成物当り３〜70重量％、とくに10〜50重量％で、
かつ(B)／(A)＋(B)の割合が５〜90％、とくに20〜80
％となる範囲から選択される。ここで(A)＋(B)の配
合割合が３重量％以下では電気特性および機械的
性質の改良効果が小さく、70重量％以上では成形
品の表面光沢や引張強度などが低下するため好ま
しくない。また(B)／(A)＋(B)の割合が５％以下では
電気特性の改良効果が小さく、90％以上では耐衝
撃性が低下するため好ましくない。 本発明の繊維強化熱可塑性ポリエステル組成物
にはさらにねりこみ型の各種帯電防止剤を添加す
ることができ、これらの併用により帯電防止効果
を一層たかめることができる。ここでいう各種帯
電防止剤としては、非イオン、陽イオン、陰イオ
ンの各界活性剤などであり、例えばポリエチレン
グリコール、ドデシルベンゼスルホン酸ソーダ、
ラウリル硫酸ソーダなどがあげられる。 また、本発明の熱可塑性ポリエステル組成物に
は、内部および外部滑剤として働く各種の滑剤や
離形剤を添加することができ、これらの添加によ
り成形性を改善することができる。これらの滑剤
および離形剤としては、たとえば脂肪族カルボン
酸金属塩、脂肪酸エステル、モンタンロウ、有機
シロキサン、合成ロウ（ポリアルキレンワツク
ス）などが挙げられる。 さらに本発明の繊維強化熱可塑性ポリエステル
組成物には、例えばタルク、クレー、ワラステナ
イト、マイカ、カオリン、サイロイドなどの核
剤、ガラスビーズなどの強化材、アスベスト、炭
酸カルシウム、カオリン、マイカ、ワラステナイ
トなどの充填剤およびその他の一般的なプラスチ
ツク用添加剤、たとえば、可塑剤、難燃剤、熱安
定剤、紫外線吸収剤、顔料、染料などを含有させ
ることができる。また熱可塑性ポリエステルは、
他のプラスチツク、たとえば、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体など
のポリオレフイン系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ
エステル樹脂、ポリカーボネート、ABS樹脂な
どを50重量％以下の範囲でブレンドしたものであ
つてもよい。 本発明の繊維強化熱可塑性ポリエステル組成物
は電気絶縁性と帯電防止性がすぐれ、しかも耐衝
撃性が良好なので各種の機械部品、電気機器部
品、電子機器部品の用途に有用であり、特に静電
気の発生がその性能や寿命に影響をあたえる電
気、電子機器、なかでも電気音響機器部品や時計
などに使用されるギア、ローラ、つまみ類、カ
ム、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好適である。 以下に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(A)ガラス繊維は平均直径
13μ、平均繊維長３mmのものを、また(B)アルミニ
ウムを被覆したガラス繊維は平均直径15μ、平均
繊維長６mmのサイズのものを用いた。また、実施
例中の表面抵抗率および体積固有抵抗率は東亜電
波工業(株)製超絶縁計を用いて測定した値である。
また、耐衝撃性はASTMD256に準じてIzod衝撃
力を測定し評価した。 実施例 １ 相対粘度1.45のポリブチレンテレフタレートに
対し、上記サイズの(B)アルミニウムを蒸着したガ
ラス繊維（Al−GF）、(A)ガラス繊維（GF）およ
びタルクをそれぞれ第１表の割合で配合し、250
℃に設定した65mmφ押出機で混融混練してチツプ
化した。次いで上記各チツプから射出成形により
40×40×３（厚み）mmの角板成形品（Ｍ）および
押出し成形により、400mm（巾）×２mm（厚さ）の
シート（Ｓ）を成形し、それらの帯電防止性能お
よび耐衝撃性能を評価した。結果を第１表に示
す。 また、ポリブチレンテレフタレートの代りに相
対粘度1.35のポリエチレンテレフタレート
（PET）を用いて、同様に評価した結果を第１表
に併せて示す。

【表】 第１表から明らかな様にGF(A)およびAl−GF
(B)をそれぞれ単独で使用した場合（No.13〜17）に
は電気特性と耐衝撃性の両者を均衡して満足しな
いが、両者を併用する場合（No.１〜12）は電気特
性と耐衝撃性の両面で相乗的な向上効果が得られ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱可塑性ポリエステルに対し、(A)ガラス繊維
   および(B)アルミニウムで被覆されたガラス繊維を
   配合してなる組成物であつて、(A)＋(B)の配合割合
   が該組成物当り３〜70重量％で、かつ(B)／(A)＋(B)
   の割合が５〜90％であることを特徴とする繊維強
   化熱可塑性ポリエステル組成物。