JP2014201645A - ポリエステル系樹脂組成物 - Google Patents
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
【解決手段】ポリエステル樹脂(A)と、示差走査型熱量計(DSC)による融点が130℃以下である離型剤(B)及び融点が180℃以上である離型剤(C)を含有することを特徴とするポリエステル系樹脂組成物。
【選択図】なし
Description
近年は、射出成形サイクルを短縮させて生産性を高める、すなわち、ハイサイクル性が特に重要となってきており、ハイサイクル性に優れたポリエステル系樹脂組成物が求められている。
本発明は、以下のポリエステル系樹脂組成物を提供する。
[2]離型剤(B)と離型剤(C)の含有量の質量比(B)/(C)が、3/7〜8/2である上記[1]に記載のポリエステル系樹脂組成物。
[3]離型剤(B)と離型剤(C)の含有量が、ポリエステル樹脂(A)100質量部に対し、合計で0.1〜3質量部である上記[1]又は[2]に記載のポリエステル系樹脂組成物。
[4]離型剤(B)が、酸化ポリエチレンワックスである上記[1]乃至[3]のいずれか1項に記載のポリエステル系樹脂組成物。
[5]離型剤(C)が、カルボン酸アミド系ワックスである上記[1]乃至[4]のいずれか1項に記載のポリエステル系樹脂組成物。
本発明のポリエステル系樹脂組成物は、ポリエステル樹脂(A)と、示差走査型熱量計(DSC)による融点が130℃以下である離型剤(B)及び融点が180℃以上である離型剤(C)を含有することを特徴とする。
なお、本願明細書において、「〜」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
本発明のポリエステル系樹脂組成物の主成分であるポリエステル樹脂(A)としては、ジカルボン酸化合物とジヒドロキシ化合物の重縮合、オキシカルボン酸化合物の重縮合、又はこれらの化合物の混合物の重縮合などによって得られる熱可塑性ポリエステル樹脂であり、ホモポリエステル、コポリエステルのいずれであってもよい。
ポリエステル樹脂を構成するジカルボン酸化合物としては、テレフタル酸、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、ジフェニルエタンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、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、アジピン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸が挙げられる。
ポリブチレンテレフタレートは、テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分と1,4−ブタンジオールを主成分とするジオール成分とを、連続式で溶融重縮合する製造法が好ましい。
そして、これら共重合体の好ましい含有量は、ポリエステル樹脂(A)の総量100質量%中に、1〜40質量%、更には3〜30質量%、特には5〜20質量%である。
離型剤(B)は、示差走査型熱量測定(DSC)による融点が130℃以下である離型剤である。
本明細書において、融点とは、示差走査型熱量測定(DSC)による融点をいい、融解のメインピークのピーク温度(℃)をいう。具体的には、30℃から予想される融点+40℃まで20℃/分で昇温した際に検出される発熱メインピークのピークトップの温度(℃)をいう。
離型剤(B)は、ポリエステル樹脂(A)に配合されて、成形品が金型から容易に剥離できるように、離型性を高める機能を有する。具体的には、金型内に充填された溶融樹脂が固化した後の突き出し時において、成形品が変形したり、突き破ったり等の不具合を生じず、安定的、且つ、円滑な突き出し工程が可能となるものである。
また、揮発分が少なく、同時に離型性の改良効果も著しい点で、ポリオレフィン系化合物としては、酸化ポリエチレンワックスが好ましい。
なお、酸価は、0.5mol KOHエタノール溶液による電位差滴定法(ASTM D1386)に従って測定することができる。
アルコールとしては、飽和又は不飽和の1価又は多価アルコールを挙げることができる。これらのアルコールは、フッ素原子、アリール基などの置換基を有していてもよい。これらの中では、炭素数30以下の1価又は多価の飽和アルコールが好ましく、炭素数30以下の脂肪族飽和1価アルコール又は多価アルコールが更に好ましい。ここで脂肪族とは、脂環式化合物も含有する。
かかるアルコールの具体例としては、オクタノール、デカノール、ドデカノール、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、2,2−ジヒドロキシペルフルオロプロパノール、ネオペンチレングリコール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール等が挙げられる。
なお、上記のエステル化合物は、不純物として脂肪族カルボン酸及び/又はアルコールを含有していてもよく、複数の化合物の混合物であってもよい。
離型剤(B)の融点が130℃を超えると、表面に離型剤が析出しにくくなり、離型効果が低下し、また離型剤(C)の融点に至るものでは、両者を併用する本発明の意味がなくなる。
離型剤(C)は、示差走査型熱量計(DSC)による融点が180℃以上である離型剤である。離型剤(C)は、離型剤(B)と併用することで、離型効果が得られにくい金型温度が高い状況においても、また、複雑な形状の成形品においても、離型剤(C)が効果的に働き、成形品全体に渡り均一に優れた離型効果が得られ、離型剤(B)の単独使用に較べて離型性が高まり、冷却時間を短縮することが可能となる。特に、局部的に高温となり蓄熱しやすいボスやコアピン等を有する金型を使用する場合に、より広範囲な金型温度での成形が可能となる。
高融点のワックスとしては、カルボン酸アミド系ワックスが挙げられ、特に高級脂肪族モノカルボン酸と多塩基酸とジアミンの縮合物からなるものが好ましい。
これらの多塩基酸は単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
これらのジアミンは単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
なお、離型剤(C)の融点は、離型剤(B)の融点測定と同様の手法による求めることができる。
離型剤(B)と離型剤(C)の含有量の割合は、(B)と(C)の質量比(B)/(C)で、3/7〜8/2であることが好ましい。(B)の質量比が3を下回ると、十分に冷却された場合の金型滑り性が低下するため、その条件での離型性が悪化しやすくなり、8を超えると、冷却時間が短い場合等のハイサイクル成形条件下での離型性が悪化しやすい傾向となり好ましくない。質量比(B)/(C)は、より好ましくは4/6〜7/3であり、さらに好ましくは5/5〜6/4である。
また、離型剤(B)と離型剤(C)の含有量は、ポリエステル樹脂(A)100質量部に対し、(B)及び(C)の合計で、0.1〜3質量部であることが好ましく、より好ましくは0.15質量部以上、さらに好ましくは0.2質量部以上である。また2.5質量部以下であることがより好ましく、さらに好ましくは2質量部以下、特に好ましくは1.5質量部以下である。
0.1質量部未満であると、溶融成形時の離型不良により表面性が低下する傾向があり、一方、3質量部を超えると、樹脂組成物の練り込み作業性が低下し、また成形品表面に曇りが見られる場合がある。
本発明のポリエステル系樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、種々の添加剤を含有していても良い。このような添加剤としては、安定剤、難燃剤、難燃助剤、滴下防止剤、ガラス繊維、ガラスフレーク、ガラスビーズ、炭素繊維、タルク、ワラストナイト、マイカ等の強化充填材、紫外線吸収剤、帯電防止剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、可塑剤、分散剤、抗菌剤、着色剤等が挙げられる。また、成形加工時の計量安定性改善を目的として、滑剤等を外添してもよい。
本発明のポリエステル系樹脂組成物は、安定剤を含有することが、熱安定性改良や、機械的強度、透明性や色相の悪化を防止する効果を有するという点で好ましい。安定剤としては、リン系安定剤、イオウ系安定剤およびフェノール系安定剤が好ましい。
(R1O)3−nP(=O)OHn
(式中、R1は、アルキル基またはアリール基であり、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。nは0〜2の整数を示す。)
で表される化合物である。より好ましくは、R1が炭素原子数8〜30の長鎖アルキルアシッドホスフェート化合物が挙げられる。炭素原子数8〜30のアルキル基の具体例としては、オクチル基、2−エチルヘキシル基、イソオクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基、ドデシル基、トリデシル基、イソトリデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、エイコシル基、トリアコンチル基等が挙げられる。
R2O−P(OR3)(OR4)
(式中、R2、R3及びR4は、それぞれ水素原子、炭素原子数1〜30のアルキル基または炭素原子数6〜30のアリール基であり、R2、R3及びR4のうちの少なくとも1つは炭素原子数6〜30のアリール基である。)
で表される化合物が挙げられる。
R5−P(OR6)(OR7)
(式中、R5、R6及びR7は、それぞれ水素原子、炭素原子数1〜30のアルキル基又は炭素原子数6〜30のアリール基であり、R5、R6及びR7のうちの少なくとも1つは炭素原子数6〜30のアリール基である。)
で表される化合物が挙げられる。
また、本発明のポリエステル系樹脂組成物には、ポリエステル樹脂(A)以外の他の熱可塑性樹脂を、本発明の効果を損わない範囲で含有することができる。その他の熱可塑性樹脂としては、具体的には、例えば、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリフェニレンオキサイド、ポリスチレン系樹脂、ポリフェニレンサルファイドエチレン、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン等が挙げられる。
本発明のポリエステル系樹脂組成物の製造方法としては、樹脂組成物調製の常法に従って行うことができる。通常は各成分及び所望により添加される種々の添加剤を一緒にしてよく混合し、次いで一軸又は二軸押出機で溶融混練する。また各成分を予め混合することなく、ないしはその一部のみを予め混合し、フィーダーを用いて押出機に供給して溶融混練し、本発明の樹脂組成物を調製することもできる。さらには、ポリエステル樹脂(A)の一部に他の成分の一部を配合したものを溶融混練してマスターバッチを調製し、次いでこれに残りの他の成分を配合して溶融混練してもよい。
なお、ガラス繊維等の繊維状の強化充填材を用いる場合には、押出機のシリンダー途中のサイドフィーダーから供給することも好ましい。
本発明のポリエステル系樹脂組成物を用いて成形体を製造する方法は、特に限定されず、ポリエステル樹脂組成物について一般に採用されている成形法を任意に採用できる。その例を挙げると、射出成形法、超高速射出成形法、射出圧縮成形法、二色成形法、ガスアシスト等の中空成形法、断熱金型を使用した成形法、急速加熱金型を使用した成形法、発泡成形(超臨界流体も含む)、インサート成形、IMC(インモールドコーティング成形)成形法、押出成形法、シート成形法、熱成形法、回転成形法、積層成形法、プレス成形法、ブロー成形法等が挙げられる。中でも射出成形が好ましい。
以下の実施例および比較例において、使用した成分は、以下の表1の通りである。
表1に示す各成分を表2〜表4に示す割合(質量部)にて、タンブラーミキサーで均一に混合した後、二軸押出機(日本製鋼所社製「TEX30XCT」、L/D=42)を使用し、シリンダー設定温度270℃、スクリュー回転数200rpmの条件で溶融混練した樹脂組成物を、水槽にて急冷し、ペレタイザーを用いてペレット化し、ポリエステル樹脂組成物のペレットを得た。
得られたペレットを用い、ファナック製「α100iA型」射出成形機を使用して、シリンダー温度250℃、金型温調機設定温度80℃にて、図1に示すような中央部に仕切りを有する箱形成形品(タテ30mm、ヨコ54mm、奥行き34mm、肉厚1.5mm)を、図1の箱形成形品の矢印で示す左側壁の最前面中央付近に設けたサイドゲート(ゲート厚み1.5mm×ゲート幅3mm)より、樹脂を注入して成形した。
得られた箱形成形品の底板の変形と突き出し時に発生した音により、以下の三段階の基準で判定を行った。
「○:底板の変形無し、かつ、突き出し時の音発生無し」
「△:底板の変形有り、かつ、突き出し時に異音発生有り」
「×:底板の突き破り有り」
評価結果を、以下の表2〜4に示す。
Claims (5)
- ポリエステル樹脂(A)と、示差走査型熱量計(DSC)による融点が130℃以下である離型剤(B)及び融点が180℃以上である離型剤(C)を含有することを特徴とするポリエステル系樹脂組成物。
- 離型剤(B)と離型剤(C)の含有量の質量比(B)/(C)が、3/7〜8/2である請求項1に記載のポリエステル系樹脂組成物。
- 離型剤(B)と離型剤(C)の含有量が、ポリエステル樹脂(A)100質量部に対し、合計で0.1〜3質量部である請求項1又は2に記載のポリエステル系樹脂組成物。
- 離型剤(B)が、酸化ポリエチレンワックスである請求項1乃至3のいずれか1項に記載のポリエステル系樹脂組成物。
- 離型剤(C)が、カルボン酸アミド系ワックスである請求項1乃至4のいずれか1項に記載のポリエステル系樹脂組成物。
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