JPS648026B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は比較的低温の金型を用いる射出成形に
より、良好な表面光沢を有し、かつ耐衝撃性など
の機械的性質がすぐれた成形品を与え得る成形用
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にガラス繊維と微
細な核形成剤を配合した射出成形用組成物は剛性
に代表される機械的性質がすぐれ、高い熱変形温
度を有することが知られており、すでに電気・電
子部品や自動車部品の分野において広く使用され
ている。しかしながらガラス繊維を含有するポリ
エチレンテレフタレートから得られる射出成形品
は、表面光沢を始めとする外観が著しく劣るとい
う問題があり、この欠点の改良が強く望まれてい
る。かかる問題点の改良手段としてはポリエチレ
ンテレフタレート組成物の射出成形を120〜170℃
の金型を用いて実施する方法（特公昭45−18788
号公報）が提案されているが、この方法は操作が
煩雑なばかりか、熱経済的にも不利である。 そこで本発明者らは80〜120℃の金型を用いる
射出成形により良好な表面光沢を有し、かつ機械
的性質のすぐれた成形品を与え得るガラス繊維含
有ポリエチレンテレフタレート組成物の取得を目
的として鋭意検討した結果、特定の平均繊維長を
有するガラス繊維、特定の核形成剤および特定の
核剤の三者を特定量含有するポリエチレンテレフ
タレート組成物により上記目的が効果的に達成で
きることを見出し本発明に到達した。 すなわち本発明は(A)ポリエチレンテレフタレー
ト100重量部当り、(B)直径５〜15μ、平均繊維長
0.15〜0.4mmのガラス繊維（ただし、ガラス繊維
の含有量が組成物全体の15重量％以上の場合、全
組成物中に繊維長0.4mm以上のものが15重量％未
満である繊維長を有するガラス繊維）を５〜100
重量部、(C)中性粘土類、周期律表第族金属の酸
化物、ケイ酸塩、周期律表第族または第族金
属のステアリン酸塩、安息香酸塩、テレフタル酸
塩、モノメチルテレフタル酸塩およびモノメチル
イソフタル酸塩よりなる群から選ばれた化合物の
少なくとも１種を0.1〜２重量部および(D)周期律
表第〜族金属のモンタン酸塩または炭素数２
〜10の脂肪族ジオールにより一部中和したモンタ
ン酸エステル塩、炭素数10〜40の高級脂肪族アミ
ド、脂肪族ポリオールまたはポリアルキレングリ
コールのジ安息香酸エステル、炭素数10〜40の高
級脂肪族アルコールおよびパラフインよりなる群
から選ばれた化合物の少なくとも１種を0.01〜５
重量部含有することを特徴とする成形用ポリエス
テル組成物を提供するものである。 本発明組成物のベースポリマたる(A)成分はポリ
エチレンテレフタレートを主たる対象とするが、
テレフタル酸以外のジカルボン酸成分および／ま
たはエチレングリコール以外のグリコール成分を
少割合含有する共重合ポリエチレンテレフタレー
トを適用することもできる。ここでいうテレフタ
ル酸以外のジカルボン酸成分としてはアゼライン
酸、セバシン酸、アジピン酸、ドデカンジカルボ
ン酸などの炭素数２〜20の脂肪族ジカルボン酸、
イソフタル酸、オルトフタル酸、ナフタレンジカ
ルボン酸、ジフエニル−４，4′−ジカルボン酸、
ジフエニルエタン−４，4′−ジカルボン酸などの
芳香族ジカルボン酸または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、β−オキシエ
トキシ安息香酸、ｐ−オキシ安息香酸などが、ま
たエチレングリコール以外のグリコール成分とし
ては炭素数３〜20の脂肪族グリコール、たとえば
プロピレングリコール、１，４−ブタンジオー
ル、ネオペンチルグリコール、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、シクロヘキサンジメタノール、
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、たとえばポリエチ
レングリコール、ポリ−１，３−プロピレングリ
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。 また、上記のポリエチレンテレフタレートは、
0.5％のオルソクロロフエノール溶液を25℃にお
いて測定した相対粘度が1.2〜2.0（固有粘度0.36〜
1.39）、とくに1.3〜1.8（固有粘度0.52〜1.18）の範
囲にあることが好ましく、1.2未満（固有粘度
0.36未満）の場合には十分な機械的特性が得られ
ず、2.0（固有粘度1.39）を越えた場合には表面光
沢の良好な成形品が得られないため、いずれも望
ましくない。 本発明の組成物中に存在する(B)ガラス繊維はそ
の形状が直径５〜15μで、平均繊維長が0.15〜0.4
mmであることを特徴とする。ガラス繊維の平均繊
維長が0.4mm以上では成形品表面外観が損なわれ、
また0.15mm以下では組成物の機械的性質に多くを
期待できない。 ここでガラス平均繊維長が短い場合には、繊維
径が細いほど機械的性質の点で有利であることは
いうまでもない。 これらのガラス繊維の含有量はポリエチレンテ
レフタレート100重量部に対し５〜100重量部が適
当であり、５重量部以下では機械的性質の改良効
果が不十分で、また100重量部以上では組成物か
らなる成形品の表面光沢が損なわれるため好まし
くない。なおガラス繊維の含有量が組成物全体の
15重量％以上の場合には、組成物中のガラス繊維
の繊維長分布を考慮する必要があり、例え平均繊
維長が0.15〜0.4mmの範囲であつたとしても、全
組成物中に繊維長0.4mm以上のガラス繊維が15重
量％以上存在すると成形品の外観が損なわれるこ
とになる。 本発明で使用するガラス繊維としては、通常市
販されている平均繊維長0.15〜0.4mmのミルドフ
アイバーまたはチヨツプトストランド型短繊維や
ロービング型長繊維を平均繊維長が0.15〜0.4mm
の範囲となるように予め切断したものが挙げられ
る。また上記チヨツプトストランド型短繊維をそ
のまま使用して、組成物の溶融混練時にガラス繊
維の細断が起こる押出条件を選択することによ
り、最終組成物中に平均繊維長0.15〜0.4mmの範
囲となるよう分散せしめることもできる。なお使
用するガラス繊維はシラン系、アルコオキシシラ
ン系、エポキシシラン系およびチタン系などの通
常のカツプリング剤やポリ酢酸ビニール、ポリビ
ニルアルコール、エポキシ樹脂、エチレン−アク
リル酸共重合体などの収束剤で予備処理したもの
であつてもよい。 本発明の組成物が含有する上記(C)成分は結晶核
形成剤として作用するいわゆる核剤であり、基本
的にはポリエチレンテレフタレートの結晶化温度
を高め、結晶化速度を増大させる機能を有する。
(C)成分の具体例としてはタルク、酸化マグネシウ
ム、酸化亜鉛、ケイ酸マグネシウム、ステアリン
酸ナトリウム、ステアリン酸バリウム、安息香酸
カリウム、テレフタル酸ナトリウム、モノメチル
テレフタル酸ナトリウム、モノメチルイソフタル
酸ナトリウムなどが挙げられる。これら(C)成分の
含有量はポリエチレンテレフタレート100重量部
当り0.1〜２重量部、とくに0.3〜1.0重量部であ
り、0.1重量部以下では実用的な結晶核剤として
の機能は殆んどなく、２重量部以上ではポリエチ
レンテレフタレートの特性が阻害されるため好ま
しくない。 本発明の組成物が含有する上記(D)成分は滑剤と
して上記(C)成分と共に相乗的に作用し、ポリエチ
レンテレフタレートの結晶化速度を向上せしめ、
結晶化温度領域を広げることにより、低温金型を
使用する場合の結晶化を速やかにする機能を果た
す。また(D)成分は成形時に離型剤としての有効な
作用を発揮する。(D)成分の具体例としてはモンタ
ン酸とリチウム、ナトリウム、カリウム、マグネ
シウム、カルシウム、アルミニウムなどの金属か
らなるモンタン酸塩、モンタン酸塩をエチレング
リコール、１，２−または１，３−プロパンジオ
ール、１，３−または１，４−ブタンジオールな
どの脂肪族ジオールで一部中和したモンタン酸エ
ステルと上記金属からなるモンタン酸エステル
塩、ステアリン酸アミド、パルミチン酸アミド、
メチレンビスステアロアミド、エチレンビスステ
アロアミドなどの高級脂肪酸アミド、エチレング
リコール、トリエチレングリコール、ネオペンチ
ルグリコール、ペンタエリスリトール、ポリエチ
レングリコールなどの脂肪族ポリオールのジ安息
香酸エステル、セチルアルコール、ステアリルア
ルコールなどの高級脂肪族アルコールおよびパラ
フインが挙げられる。これら(D)成分の含有量はポ
リエチレンテレフタレート100重量部当り0.01〜
５重量部、とくに0.3〜３重量部であり、0.01重
量部以下では低温金型を用いて表面光沢が良好な
成形品を得ることができず、５重量部以上ではポ
リエチレンテレフタレートの特性が阻害されるた
め好ましくない。 本発明の組成物はベースポリマたる(A)成分が(B)
〜(D)の三成分を必須成分として含有することが重
要であり、たとえば(C)または(D)のいずれか一方を
欠いても目的とする効果を得ることができない。
すなわち(A)と(B)の二成分からなる組成物から表面
光沢のすぐれた組成物を得るには、成形時に120
℃以上の高温金型を使用しなくてはならないが、
これに(C)および(D)を併用することにより、120℃
以下、例えば80〜120℃の低温金型を用いて表面
光沢のすぐれた成形品を得ることが可能となる。
しかしこの際(C)および(D)の両者を含有することが
必須であり、そのいずれかを欠いても表面光沢の
すぐれた成形品を得るための金型温度が高くなる
ため好ましくない。また(B)成分の平均繊維長が
0.4mm以上では、たとえ(C)および(D)を併用したと
ころで、低温金型を用いて表面光沢の良好な成形
品を得ることは不可能である。 本発明の組成物の調製手段はとくに限定しない
が、予め0.4mm以上のガラス繊維を使用する場合
には上記した如く溶融混合中にガラス繊維の細断
がなされる条件を選択する必要がある。好ましい
手段としては上記(A)〜(D)成分を予備的に計量配合
し、これを特定のスクリユーを装填した押出機に
供給して溶融混練し、得られるガツトを冷却、チ
ツプ状に切断する方法が挙げられる。 なお本発明組成物は本発明の目的を損なわない
範囲で、酸化防止剤及び熱安定剤（例えば、チバ
ガイギー社イルガノツクス1010に代表されるヒン
ダードフエノール、ヒドロキノン、チオエーテ
ル、ホスフアイト類およびこれらの置換体および
その組み合わせを含む）、紫外線吸収剤（例えば
種々のレゾルシノール、サリシレート、ベンゾト
リアゾール、ベンゾフエノンなど）、染料（例え
ばニトロシンなど）および顔料（例えば硫化カド
ミウム、フタロシアニン、カーボンブラツクな
ど）を含む着色剤、難燃剤（例えばデカブロモジ
フエニルエーテル、臭素化ポリカーボネートのよ
うなハロゲン系、メラミンあるいはシアヌル酸
系、リン系など）、難燃助剤（例えば酸化アンチ
モンなど）、帯電防止剤（例えばドデシルベンゼ
ンスルホン酸ソーダ、ポリアルキレングリコール
など）の他の添加剤をさらに含有することができ
る。またポリエチレンテレフタレートは少量の他
の熱可塑性樹脂（例えばポリエチレン、ポリプロ
ピレン、アクリル樹脂、フツ素樹脂、ポリアミ
ド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリス
ルホン、ポリフエニレンオキサイドなど）、熱硬
化性樹脂（例えばフエノール樹脂、メラミン樹
脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、エポキ
シ樹脂など）、軟質熱可塑性樹脂（例えばエチレ
ン／酢ビ共重合体、ポリエステルエラストマー、
エチレン／プロピレンターポリマーなど）をブレ
ンドしたものであつてもよい。 本発明の組成物はとくに射出成形に適用した場
合にすぐれた効果を発揮するが、押出成形、圧縮
成形などにも適用することができる。 以下実施例を挙げて本発明の効果を説明する。 実施例 １ 相対粘度1.35（固有粘度0.60）のポリエチレン
テレフタレート100重量部に対して、直径10μ、
平均繊維長0.3mmのミルドフアイバーを45重量部、
また結晶核剤として第１表に示す各種添加剤を
0.7重量部、滑剤として第１表に示す各種添加剤
を１重量部を計量配合し、65mmφのスクリユーを
装填した押出機を用い、シリンダー温度280℃で
溶融ブレンド、冷却ペレツト化した。ペレツトを
適当にサンプリングし、θ−クロロフエノールに
溶解し、顕微鏡観察を行なうことによりガラス繊
維長を測定した。 また、得られたペレツトを130℃で４時間乾燥
し、５オンスの射出能力を有する射出成形機を用
いてシリンダー温度280℃、金型温度を任意に変
えて１mm、３mm厚の80mm×80mm角板を成形し、表
面光沢の程度、成形性を観察した。 本発明による組成物（No.７〜26）は、より低温
の金型温度においても成形品の表面光沢にすぐれ
ることがわかる。

【表】

【表】 実施例２、比較例３ 実施例１に用いたのと同様のポリエチレンテレ
フタレート100重量部と直径13μｍ、平均繊維長
３mmのチヨツプドストランド型ガラス繊維あるい
は直径10μｍ平均繊維長0.3mmのミルドフアイバー
を45重量部および第２表に示す各種添加剤を実施
例１と同様の方法で溶融混合し、ペレツト化し
た。 得られたペレツトを130℃で４時間乾燥し、５
オンスの射出能力を有する射出成形機を用いてシ
リンダー温度280℃、金型温度を110℃で、1/2″巾
アイゾツト衝撃試験（ASTM D256に準拠）を
行ない機械的特性を評価した。結果を第２表に示
した。

【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100重量部
   当り、 (B) 直径５〜15μ、平均繊維長0.15〜0.4mmのガラ
   ス繊維（ただし、ガラス繊維の含有量が組成物
   全体の15重量％以上の場合、全組成物中に繊維
   長0.4mm以上のものが15重量％未満である繊維
   長分布を有するガラス繊維）を５〜100重量部、 (C) 中性粘土類、周期律表第族金属の酸化物、
   ケイ酸塩、周期律表第族または第族金属の
   ステアリン酸塩、安息香酸塩、テレフタル酸
   塩、モノメチルテレフタル酸塩およびモノメチ
   ルイソフタル酸塩よりなる群から選ばれた化合
   物の少なくとも１種を0.1〜２重量部および (D) 周期律表第〜族金属のモンタン酸塩また
   は炭素数２〜10の脂肪族ジオールにより一部中
   和したモンタン酸エステル塩、炭素数10〜40の
   高級脂肪酸アミド、脂肪族ポリオールまたはポ
   リアルキレングリコールのジ安息香酸エステ
   ル、炭素数10〜40の高級脂肪族アルコールおよ
   びパラフインよりなる群から選ばれた化合物の
   少なくとも１種を0.01〜５重量部 含有することを特徴とする成形用ポリエステル組
   成物。