JP2003268215A - 熱可塑性ポリエステル樹脂組成物 - Google Patents

熱可塑性ポリエステル樹脂組成物

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JP2003268215A
JP2003268215A JP2002076993A JP2002076993A JP2003268215A JP 2003268215 A JP2003268215 A JP 2003268215A JP 2002076993 A JP2002076993 A JP 2002076993A JP 2002076993 A JP2002076993 A JP 2002076993A JP 2003268215 A JP2003268215 A JP 2003268215A
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polyester resin
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Satoshi Sakai
智 坂井
Koji Nakanishi
浩二 中西
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Toyobo Co Ltd
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Toyobo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】熱可塑性ポリエステル樹脂の高い機械的特性、
寸法安定性、耐熱性や外観を保持して、成形時の溶融熱
安定性に優れた熱可塑性ポリエステル樹脂組成物であっ
て、得られた成形品は、高い表面外観を有する自動車外
装用の成形品を経済的に提供すること。 【解決手段】主としてポリエチレンテレフタレート系樹
脂を含有する熱可塑性ポリエテル樹脂組成物であって、
水分率が0.03%以下に調湿した後で、溶融樹脂温度
が285℃において荷重2160gで測定したメルトフ
ローレートをM(g/10min)、溶融樹脂温度28
5℃で15分滞留後に測定したメルトフローレートを
M′(g/10min)としたとき、下記式(1)を満
たすことを特徴とする熱可塑性ポリエテル樹脂組成物。 0.8<M′/M<1.2 (1)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、成形加工時の溶融
熱安定性に優れ、かつ高い表面外観を有する外装用熱可
塑性ポリエステル樹脂組成物に関するものであり、自動
車部品、電気部品や建材などの外装部品に使用されるも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、高い剛性と強度を必要とする外装
材には、ガラス繊維高充填の半芳香族ポリアミド樹脂が
使用されていたが、吸水による剛性低下や寸法変化が大
きいことや、耐候性に劣るため、実使用の上で問題があ
った。また、吸水による剛性低下のないポリエステル樹
脂成形品でも、繊維強化材の高充填で高い剛性は得られ
るが、溶融樹脂の粘度が大きくなるため成形性が悪くな
り、また表面外観が損なわれるので外装材としての商品
価値は小さく、実用化されなかった。成形性を改善する
ために溶融樹脂の温度を上げた場合、樹脂の劣化促進や
分子量低下が起こり、更には成形品の変色や焼けの発生
が避けられず、また、金型温度を高めた場合は、ある程
度の表面外観は改善されるものの、低分子量物や熱安定
性に劣る配合物が析出して金型に付着する等の不具合が
起こり、表面が均一で外観ムラのない成形品を得るのが
困難であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、熱可塑性ポ
リエステル樹脂の高い機械的特性、寸法安定性、耐熱性
や外観を保持して、成形時の溶融熱安定性に優れた熱可
塑性ポリエステル樹脂組成物であって、得られた成形品
は、高い表面外観を有する自動車外装用の成形品を経済
的に提供することを課題とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を達成するため、鋭意、研究、検討した結果、特定のポ
リオレフィン重合体とカルボジイミド化合物を併用する
ことで、高流動でしかもポリエステル樹脂の分解劣化が
抑制され、さらに特定の炭素数26以上の脂肪族カルボ
ン酸またはその誘導体を組み合わせて用いれば、射出成
形時の金型へのデポジットの付着が抑えられ、高い表面
外観の成形品が得られることを見い出し、遂に本発明を
完成するに到った。すなわち本発明は、主としてポリ
エチレンテレフタレート系樹脂を含有する熱可塑性ポリ
エテル樹脂組成物であって、水分率が0.03%以下に
調湿した後で、溶融樹脂温度が285℃において荷重2
160gで測定したメルトフローレートをM(g/10
min)、溶融樹脂温度285℃で15分滞留後に測定
したメルトフローレートをM′(g/10min)とし
たとき、下記式(1)を満たすことを特徴とする熱可塑
性ポリエテル樹脂組成物。 0.8<M′/M<1.2 (1) および(A)主としてエチレンテレフタレートを繰り
返し単位とするポリエチレンテレフタレート系樹脂10
0重量部に対し、(B)酸変性されているポリオレフィ
ン共重合体およびエポキシ変性されているポリオレフィ
ン共重合体0.1〜20重量部、(C)カルボジイミド
化合物0.01〜10重量部、(D)炭素数26以上の
脂肪族カルボン酸またはその誘導体0.01〜5重量
部、(E)無機強化材0.5〜150重量部を配合する
前記記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。さらに
前記記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物から得
られる自動車外装部品用の成形品である。
【0005】本発明に使用される(A)主としてエチレ
ンテレフタレートを繰り返し単位とするポリエチレンテ
レフタレート系樹脂は、ポリエチレンテレフタレートお
よび/または80モル%以上のエチレンテレフタレート
を含むポリエチレンテレフタレート共重合体が用いられ
る。共重合のグリコール成分としては、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサ
メチレングリーコール、ネオペンチルグリコール、シク
ロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、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、
ポリラクトン等が挙げられる。また、酸成分としては、
公知の酸成分が共重合できる。例えば、ナフタレンジカ
ルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、
セシン酸等が使用される。共重合成分が20モル%を越
えると耐熱性や結晶性が低下しこの用途に好ましくな
い。また、フェノールとテトラクロロエタンの重量比で
6:4の混合溶媒を使用し、30℃で0.4g/dlの
濃度の還元比粘度が0.4以上、好ましくは0.5以上
が使用される。なお、還元比粘度が0.4未満では耐衝
撃性が低くなるので好ましくない。
【0006】また本発明においては、機械的強度と流動
性を両立させる目的で、(B)成分として酸変性されて
いるポリオレフィン共重合体およびエポキシ変性されて
いるポリオレフィン共重合体とを併用して、含有するこ
とが好ましい。酸変性されているポリオレフィン共重合
体単独では、流動性改良効果は見られるが、溶融樹脂温
度が高い場合の熱安定性に劣り、また、エポキシ変性さ
れているポリオレフィン共重合体単独では、機械的強度
は向上するものの滞留時に増粘により、流動性が著しく
低下するため好ましくない。酸変性されているポリオレ
フィン共重合体やエポキシ変性されているポリオレフィ
ン共重合体としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリブテン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン
−αオレフィン共重合体、エチレン−エチルアクリレー
ト共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合
体、エチレン−酢酸ビニル共重合体のアクリル酸共重合
体、無水マレイン酸変性体、エポキシ変性体が挙げられ
る。この中でも、無水マレイン酸変性のポリプロピレン
共重合体とポリオレフィンのエポキシ変性体の併用が好
ましい。配合量は、0.1〜20重量部、好ましくは、
0.1〜15重量部配合される。配合量が0.1重量部
未満では溶融時の流動性の向上効果は小さく、また20
重量部を越えると機械的、物理的性質、熱安定性等を害
し、成形品の外観、成形性が低下するので好ましくな
い。
【0007】また本発明に使用される(C)カルボジイ
ミド化合物は、ポリエチレンテレフタレート系樹脂の溶
融時の熱安定性をさらに高めるために配合する。カルボ
ジイミド化合物は、分子内に少なくともひとつのカルボ
ジイミド基を有する化合物である。これらのカルボジイ
ミドは、脂肪族、脂環族、芳香族のいずれかでも良い。
例えば、ジフェニルカルボジイミド、ジ−シクロヘキシ
ルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド、ヘ
キサメチレン−ビス−ジシクロヘキシルカルボジイミ
ド、エチレン−ビス−ジ−シクロヘキシルカルボジイミ
ド等のモノ又はジカルボジイミド化合物、ポリ(4,
4′−ジフェニルメタンカルボジイミド)、ポリ(p−
フェニレンカルボジイミド)、ポリ(m−フェニレンカ
ルボジイミド)、ポリ(トリルカルボジイミド)、ポリ
(ジイソプロピルフェニレンカルボジイミド)、ポリ
(メチル−ジイソプロピルフェニレンカルボジイミ
ド)、ポリ(トリエチルフェニレンカルボジイミド)、
ポリ(トリイソプロピルフェニレンカルボジイミド)等
が挙げられる。該カルボジイミド化合物は、単独又は2
種以上組み合わせて用いられる。
【0008】前記カルボジイミド化合物の配合量として
は、0.01〜10重量部である。配合量が0.01重
量部未満では、溶融時の熱安定性に対して効果が小さ
く、10重量部を越えると成形時の流動性が悪くなり、
熱可塑性ポリエステル樹脂の機械的特性が低下するので
好ましくない。
【0009】また本発明においては、射出成形時の離型
性を向上とともに、金型へのデポジットの付着を抑える
ために(D)成分として、炭素数26以上の脂肪族カル
ボン酸またはその誘導体を配合する。炭素数26以上の
脂肪族カルボン酸またはその誘導体としては、例えばモ
ンタン酸、セロチン酸、メリシン酸等、又は該カルボン
酸と脂肪族2価アルコールとのエステルやその部分ケン
化物等があげられる。好ましくは、モンタンワックス酸
を2価アルコールによりエステル化して得られたものや
カルシウムにより部分的にケン化されたモンタンワック
ス酸のエステルである。配合量としては、0.01〜5
重量部である。0.01重量部未満では、成形時の離型
が困難であり、5重量部を超えると成形品の表面外観が
低下するので好ましくない。
【0010】また本発明には、用途によりポリエチレン
テレフタレート系樹脂100重量部に対して、150重
量部の(E)無機強化材が配合される。150重量部を
越えると流動性や成形品の外観が低下し好ましくない。
無機強化材としては、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド
繊維などの繊維状強化材やチタン酸カリウムやホウ酸ア
ルミニウムなどの針状結晶体やガラスビーズ、シリカ、
タルク、マイカ、炭酸カルシュウム、ワラストナイト、
カオリン、クレー、酸化マグネシウム、酸化アルミナ、
硫酸バリウム等が挙げられる。これらの中でガラス繊
維、タルク、ワラストナイト、マイカ、炭酸カルシウム
やこれらの組み合わせが好ましい。これらの強化材は、
ポリエチレンテレフタレート系樹脂との接着性向上すな
わち強度や衝撃強度向上のためエポキシシランカップリ
ング剤、やアミノシランカップリング剤あるいはチタネ
ート系カップリング剤等を使用してもよい。
【0011】さらに本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂
組成物には、一般の離型剤、たとえば高級脂肪酸の金属
塩やエステルと併用できる。また他の常用の添加剤、例
えば熱安定剤、耐候剤、耐加水分解剤、顔料を添加して
もよい。熱安定剤としては、ヒンダードフェノール系、
チオエーテル系、ホスファイト系、フォスフォナイト系
の化合物やこれらの組み合わせが挙げられる。耐候剤と
してはカーボンブラック、ベンゾフェノン系、トリアゾ
ール系、ヒンダードアミン系等が挙げられる。また、耐
加水分解剤としては、ビスオキサゾリン、エポキシ、イ
ソシアネート化合物が挙げられる。顔料としてはポリエ
チレンテレフタレート用の常用の耐熱顔料を使用するこ
とができる。
【0012】本発明に用いられる樹脂組成物は、前記の
各成分を単軸押出機、2軸押出やニーダー等の装置を用
いて混練することにより製造される。用いられる混練機
の種類や混練条件についての制限は特にない。また成形
方法としては、特に限定されないが、射出成形が一般的
である。
【0013】
【発明の実施の形態】前記方法によって得られた本発明
の組成物から得られる成形品は、成形材料に顔料を配合
した原着や塗装により着色されたり、またボルト締めや
超音波溶着や振動溶着などの方法で2次加工されて、種
々の成形品として使用される。具体的には、ブレーカー
カバー、ブレーカーベース、等の電気部品やエアフロー
メーター、エアポンプ、ボビン、コイルケースセンサー
ハウジング、ギヤケース、ルーフレール、ワイパー等の
自動車部品等の用途に利用することができる。
【0014】
【実施例】以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明
する。なお本発明における物性評価は以下の方法により
測定した。なお本発明における物性評価は以下の方法に
より測定した。 1)水分率:ペレットを140℃の除湿式の乾燥機で乾燥
させた後、カールフィッシャー水分計(京都電子工業
(株)製MKC−210)を用いて測定した。 2)溶融熱安定性(M´/M):溶融樹脂温度が285℃、
荷重2160gにおいて初期のメルトフローメートに対
する滞留15分後のメルトフローメートの比率。 3)曲げ強度:ASTM−D790に準じた曲げ試験片を
溶融樹脂温度が285℃において射出成形し、得られた
試験片で曲げ試験を行い、最大強度を求めた。(成形条
件)射出成形機:東芝IS−80EN シリンダー温度:280−280−280−275℃
金型温度:120℃射出圧力 : 80MPa 射
出時間:8秒 冷却時間:20秒 4)シボ外観:シボ形状に加工された(シボ番手:TH−
107)サイドゲートを有する平板(200×200、
厚み2.5mm)を射出成形し、表面のむらを観察し
た。 ◎:シボむら、フローマーク、銀状等がほとんど認めら
れない。 ○:シボむら、フローマーク、銀状等がわずかに認めら
れる。 △:シボむら、フローマーク、銀状等がかなり認められ
る。 ×:シボむら、フローマーク、銀状等が著しい。 (成形条件) 射出成形機:住友重機SG−125 シリンダー温度:275−275−275−265℃
金型温度:130℃射出圧力 : 60MPa 射
出時間:8秒 冷却時間:25秒 5)金型デポジット:シボ形状に加工された(シボ番手:
TH−107)サイドゲートを有する平板(200×2
00、厚み2.5mm)を金型温度130℃で、連続5
0ショット成形後の金型面の付着物の有無を観察した。
【0015】実施例1〜9、比較例1〜7 表1に示したように熱可塑性ポリエステル樹脂、ポリオ
レフィン共重合体、カルボジイミド化合物、無機強化材
の中から組み合わせを選択し、それらの所定量を計量後
予備混合した。この予備混合体を、シリンダー温度をホ
ッパー側から265―270―270−270℃に調節
した35Φの同方向2軸押出機のホッパーに投入し、ス
クリュー回転数80rpmにて溶融混練しペレットを得
た。このペレットを水分率が0.03%以下となるま
で、140℃の除湿式の乾燥機で乾燥させた後に、溶融
熱安定性、曲げ強度及び成形品のシボ外観の測定を実施
し、評価した。その結果を表1および表2に示す。
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
【0018】表1より明らかなように本発明の熱可塑性
ポリエステル樹脂組成物は、溶融熱安定性に優れ、連続
成形において金型へのデポジットの付着の無い、成形工
程での生産性に優れており、又、得られた成形品は、シ
ボむらの少ない表面を有していることが判る。
【0019】
【発明の効果】以上かかる構成よりなる本発明熱可塑性
ポリエステル樹脂組成物は、前記の表1から明らかなよ
うに、溶融熱安定性が0.9以上と大きく、シボ成形品
において表面外観に優れる熱可塑性ポリエステル樹脂組
成物を提供することができ、また生産性が高く、加工費
の低減が可能であるので、産業界に寄与すること大であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08K 5/29 C08K 5/29 //(C08L 67/02 C08L 23:26 23:26) Fターム(参考) 3D023 AA01 AB00 AC00 AD02 4F071 AA14 AA46 AA88 AB17 AB20 AB26 AB27 AB28 AC09 AC12 AF13 AF45 AF54 AH07 BA01 BB05 BC06 4J002 AE034 BB212 BB252 CF031 CF041 CF051 CF061 CF081 CF091 CM053 DA018 DE078 DE148 DE188 DE238 DG048 DJ008 DJ018 DJ038 DJ048 DJ058 DK008 DL008 EF057 ER006 FA048 FA088

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】主としてポリエチレンテレフタレート系樹
    脂を含有する熱可塑性ポリエテル樹脂組成物であって、
    水分率が0.03%以下に調湿した後で、溶融樹脂温度
    が285℃において荷重2160gで測定したメルトフ
    ローレートをM(g/10min)、溶融樹脂温度28
    5℃で15分滞留後に測定したメルトフローレートを
    M′(g/10min)としたとき、下記式(1)を満
    たすことを特徴とする熱可塑性ポリエテル樹脂組成物。 0.8<M′/M<1.2 (1)
  2. 【請求項2】(A)主としてエチレンテレフタレートを
    繰り返し単位とするポリエチレンテレフタレート系樹脂
    100重量部に対し、(B)酸変性されているポリオレ
    フィン共重合体およびエポキシ変性されているポリオレ
    フィン共重合体0.1〜20重量部、(C)カルボジイ
    ミド化合物0.01〜10重量部、(D)炭素数26以
    上の脂肪族カルボン酸またはその誘導体0.01〜5重
    量部、(E)無機強化材0.5〜150重量部を配合す
    る請求項1記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
  3. 【請求項3】請求項1ないし2のいずれかに記載の熱可
    塑性ポリエステル樹脂組成物から得られる自動車外装部
    品用成形品。
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