JP2015199775A - 熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物、ペレットブレンド物の製造方法及び成形品 - Google Patents

熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物、ペレットブレンド物の製造方法及び成形品 Download PDF

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Abstract

【課題】成形性に優れ、成形時の装置、設備汚染性を改善することができる熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物を提供する。
【解決手段】熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)に滑剤を100〜500質量ppm外部付着させてなる熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(B)5〜30質量%及び熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)に滑剤を5〜60質量ppm外部付着させてなる熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(C)95〜70質量%を含有してなることを特徴とする、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物。
【選択図】なし

Description

本発明は、押出成形性、射出成形性に優れ、成形時の装置、設備汚染性を改善することのできる、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物、ペレットブレンド物の製造方法及び成形品に関する。
ポリブチレンテレフタレート樹脂等の熱可塑性ポリエステル樹脂は、機械的強度、耐熱性、耐薬品性等の物性バランスに優れ、難燃剤配合による難燃化が容易なことから、古くから自動車部品、電気電子部品に適用されている。近年では、押出し分野にも使用されるようになっており、フィルム製品のみならず、各種基材へのラミネート製品、チューブ製品、繊維等の製品にまで幅広く使用されている。
熱可塑性ポリエステル樹脂からなる成形品としては、主に射出成形機によるコネクターや電装部品等の射出成形品、押出成形機によるフィルム、チューブ、各種ラミネートや繊維等の押出成形品等が挙げられる。これらの成形品を製造するための成形機には、通常単軸のスクリューが使用され、このスクリューにより樹脂ペレットが可塑化ゾーンに搬送され、樹脂を計量後、射出あるいは押出しされるのが一般的な方法である。安定して連続生産がなされる為には、スクリューによってペレットが安定的に搬送され、供給され、可塑化されることが必要である。
安定的なペレット供給を確保するため、これまで外部滑剤を樹脂ペレット表面に付着させる手法が採用されてきた。例えば、スクリューへの食い込み性改良のため、外部滑剤200〜500質量ppmを外部付着させる為のポリブチレンテレフタレートチップの製造方法が開示されている(特許文献1)。また、ポリブチレンテレフタレート樹脂ペレット全体に滑剤を200〜350質量ppm外部添加して、光ファイバー被覆用ルースチューブを安定して高速成形することが記載されている(特許文献2)。
特開平6−285850号公報 特開2006−111655号公報
しかし、特許文献1、2に記載の技術では、多量の滑剤を外部添加する必要がある為、モールドデポジットやダイスで目ヤニが発生したり、ストランドが発泡したりする不具合があった。さらに、ペレットから脱離した滑剤により乾燥機や成形機ホッパーの著しい汚染や、気力輸送のエアフィルターの詰まりが起こる等、大きな問題があることがわかった。
また、近年、連続溶融重合法によるポリブチレンテレフタレート樹脂ペレットが広まりつつある。しかし、溶融重合法によるポリブチレンテレフタレート樹脂ペレットは、特に、スクリューへの食い込み性に起因するサージングが発生しやすい為、上述の問題を回避する方法が強く望まれている。
一方、コネクターや一部の電装部品等の射出成形品は、ハイサイクル性が求められ、樹脂組成物としては、主にガラス繊維等の強化充填材を含有しないポリブチレンテレフタレート樹脂組成物が使用されている。このような非強化系のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物ペレットを使用し射出成形する場合も、押出成形と同様に、スクリューへのペレット食い込み性に起因する計量時間の遅延等の問題が発生することがわかった。
本発明の目的は、以上の状況に鑑み、安定した押出成形性、射出成形性を有し、滑剤による装置や設備の汚染、ダイスでの目ヤニ発生等を抑制した、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物を提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、樹脂ペレット表面に滑剤を100〜500質量ppm付着させてなる熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットと、樹脂ペレット表面に滑剤を5〜60質量ppm付着させてなる熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットとを含有してなるペレット混合物を用いることにより、従来法に比べて極めて少ない滑剤外部添加量であっても、安定したスクリュー食い込み性を発現する為、コネクター等の射出成形品においてもハイサイクル性を実現でき、また、フィルムやチューブ等の押出製品の高速成形においても、サージングを発生せず、肉厚ムラがなく安定した押出製品が得られ、さらには、金型汚染、目ヤニ、周辺装置汚染等の問題が改善されることを見出した。
加えて、上述したように、従来技術においては、滑剤は熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット全体に均一濃度にて外部添加されていたが、本発明者は、意外にも、異なる滑剤外部付着量を有する熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットをブレンドすることにより、優れた成形安定性及び装置、装置汚染改善効果を発現することを見出し、本発明に到達した。
本発明は、以下の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物、その製造方法及びそれからなる成形品を提供する。
[1]熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)に滑剤を100〜500質量ppm外部付着させてなる熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(B)5〜30質量%及び熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)に滑剤を5〜60質量ppm外部付着させてなる熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(C)95〜70質量%を含有してなることを特徴とする、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物。
[2]熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)が、溶融重合法又は溶融混練法により製造されたものである、上記[1]に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物。
[3]熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)が、結晶化促進剤、酸化防止剤及び離型剤から選ばれる少なくとも1種を、熱可塑性ポリエステル樹脂100質量部に対し0.01〜5質量部含有する、上記[1]又は[2]に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物。
[4]熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物中の滑剤含有量が200質量ppm未満である、上記[1]〜[3]のいずれかに記載の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物。
[5]熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)に用いる熱可塑性ポリエステル樹脂がポリブチレンテレフタレート樹脂である、上記[1]〜[4]のいずれかに記載の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物。
[6]熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)に外部付着させる滑剤が脂肪酸金属塩である、上記[1]〜[5]のいずれかに記載の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物。
[7]回転安息角が30°以下である、上記[1]〜[6]のいずれかに記載の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物。
[8]降温結晶化温度が180℃以上である、上記[1]〜[7]のいずれかに記載の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物。
[9]滑剤が外部付着されていない熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)95〜70質量%と、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)に滑剤を150〜900質量ppm外部付着させてなる熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット5〜30質量%とを混合することを特徴とする、上記[1]〜[8]のいずれかに記載の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物の製造方法。
[10]熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)を60〜180℃に加熱した後、滑剤を外部付着させる、上記[9]に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物の製造方法。
[11]上記[1]〜[8]のいずれかに記載の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物を射出成形してなる成形品。
[12]上記[1]〜[8]のいずれかに記載の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物を押出成形してなる成形品。
[13]光ファイバー被覆用チューブである、上記[12]に記載の成形品。
本発明によれば、成形性に優れ、成形時の装置、設備汚染性を改善することのできる、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物を提供することができ、特に、コネクターや電装部品等の射出成形品や、フィルム、チューブ、各種ラミネートや繊維等の押出成形品として好適な、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物を提供することができる。
本発明の実施例において、汚染性評価(金型汚れ)で使用したしずく型金型の模式図である。
以下、本発明について実施形態及び例示物等を示して詳細に説明するが、本発明は以下に示す実施形態及び例示物等に限定して解釈されるものではない。
なお、本明細書において、「〜」とは、特に断りのない限り、その前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
[発明の概要]
本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物は、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)に滑剤を100〜500質量ppm外部付着させてなる熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(B)5〜30質量%及び熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)に滑剤を5〜60質量ppm外部付着させてなる熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(C)95〜70質量%を含有してなることを特徴とする。
[熱可塑性ポリエステル樹脂]
本発明で使用する熱可塑性ポリエステル樹脂とは、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あるいはこれらの化合物の重縮合等によって得られる熱可塑性のポリエステルであり、ホモポリエステル、コポリエステルの何れであってもよい。
熱可塑性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、フタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、トリメシン酸、トリメリット酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、2,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸、ビフェニル−2,2’−ジカルボン酸、ビフェニル−3,3’−ジカルボン酸、ビフェニル−4,4’−ジカルボン酸、ジフェニルエーテル−4,4’−ジカルボン酸、ジフェニルメタン−4,4’−ジカルボン酸、ジフェニルスルフォン−4,4’−ジカルボン酸、ジフェニルイソプロピリデン−4,4’−ジカルボン酸、1,2−ビス(フェノキシ)エタン−4,4’−ジカルボン酸、アントラセン−2,5−ジカルボン酸、アントラセン−2,6−ジカルボン酸、p−ターフェニレン−4,4’−ジカルボン酸、ピリジン−2,5−ジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸および1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等が挙げられる。なかでも、芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体が好ましく、テレフタル酸がより好ましい。
これらのジカルボン酸は2種以上を混合して使用しても良い。これらは周知のように、遊離酸以外にジメチルエステル等をエステル形成性誘導体として重縮合反応に用いることができる。
熱可塑性ポリエステル樹脂を構成するジヒドロキシ化合物としては、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、へキシレングリコール、ネオペンチルグリコール、2−メチルプロパン−1,3−ジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール等の脂肪族ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール等の脂環式ジオール及びそれらの混合物等が挙げられる。なお、少量であれば、分子量400〜6,000の長鎖ジオール、すなわち、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等を1種以上共重合せしめてもよい。
また、ハイドロキノン、レゾルシン、ナフタレンジオール、ジヒドロキシジフェニルエーテル、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等の芳香族ジオールも用いることができる。
また、上記のような二官能性モノマー以外に、分岐構造を導入するためトリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン等の三官能性モノマーや分子量調節のため脂肪酸等の単官能性化合物を少量併用することもできる。
熱可塑性ポリエステル樹脂としては、通常は主としてジカルボン酸とジオールとの重縮合からなるもの、即ち樹脂全体の50質量%、好ましくは70質量%以上がこの重縮合物からなるものを用いる。ジカルボン酸としては芳香族カルボン酸が好ましく、ジオールとしては脂肪族ジオールが好ましい。
なかでも好ましいのは、酸成分の50モル%以上がテレフタル酸であり、アルコール成分の50質量%以上が脂肪族ジオールであるポリアルキレンテレフタレート樹脂である。その代表的なものはポリブチレンテレフタレート樹脂及びポリエチレンテレフタレート樹脂である。これらはホモポリエステルに近いもの、即ち樹脂全体の50質量%以上が、テレフタル酸成分及び1,4−ブタンジオール又はエチレングリコール成分からなるものであるのが好ましく、特にポリブチレンテレフタレート樹脂が好ましい。
ポリブチレンテレフタレート樹脂(以下、「PBT樹脂」とも言う)は、その主たる繰り返し単位である、ブチレンテレフタレート単位が、ジカルボン酸−ジアルコール単位中の70モル%以上であることを意味し、好ましくは80モル%以上、更には90モル%以上、特には95モル%以上であるのが好ましい。
また、PBT樹脂は、イソフタル酸、ダイマー酸、ポリテトラメチレングリコール(PTMG)等のポリアルキレングリコール等が共重合されているものも好ましい。なお、これらの共重合体は、共重合量が、ポリブチレンテレフタレート全セグメント中の1モル%以上、50モル%未満のものをいう。中でも、共重合量が好ましくは2〜50モル%、より好ましくは3〜40モル%、特に好ましくは5〜20モル%である。
PBT樹脂の重合方法は、特に限定されず、エステル交換法、直接重合法等の従来公知の方法を採用することができる。本発明においては、成形品の寸法安定性の観点から、熱可塑性ポリエステル樹脂の降温結晶化温度を高くすることが好ましく、即ち、高結晶性の熱可塑性ポリエステル樹脂を効率的に製造するために直接重合法であることが好ましく、中でも、直接連続重合法を採用することが生産性の観点からも好ましい。
重合時の触媒としては通常、チタン化合物が使用され、その具体例としては、酸化チタン、四塩化チタン等の無機チタン化合、テトラメチルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラブチルチタネート等のチタンアルコラート、テトラフェニルチタネート等のチタンフェノラート等が挙げられる。これらの中ではテトラアルキルチタネートが好ましく、その中ではテトラブチルチタネートが特に好ましい。
また、チタン化合物の他に、スズ化合物が触媒として併用されていても良い。スズ化合物の具体例としては、ジブチルスズオキサイド、メチルフェニルスズオキサイド、テトラエチルスズ、ヘキサエチルジスズオキサイド、シクロヘキサヘキシルジスズオキサイド、ジドデシルスズオキサイド、トリエチルスズハイドロオキサイド、トリフェニルスズハイドロオキサイド、トリイソブチルスズアセテート、ジブチルスズジアセテート、ジフェニルスズジラウレート、モノブチルスズトリクロライド、トリブチルスズクロライド、ジブチルスズサルファイド、ブチルヒドロキシスズオキサイド、メチルスタンノン酸、エチルスタンノン酸、ブチルスタンノン酸などが挙げられる。
また、チタン化合物の他に、酢酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、マグネシウムアルコキサイド、燐酸水素マグネシウム等のマグネシウム化合物、酢酸カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、カルシウムアルコキサイド、燐酸水素カルシウム等のカルシウム化合物の他、三酸化アンチモン等のアンチモン化合物、二酸化ゲルマニウム、四酸化ゲルマニウム等のゲルマニウム化合物、マンガン化合物、亜鉛化合物、ジルコニウム化合物、コバルト化合物、正燐酸、亜燐酸、次亜燐酸、ポリ燐酸、それらのエステルや金属塩などの燐化合物、水酸化ナトリウム、安息香酸ナトリウムなどの反応助剤を併用してもよい。
このようにして重合されたPBT樹脂は、チタン原子の含有量が100質量ppm以下であるのが好ましい。更に、本発明においては、チタン原子の含有量自体を特定量とすることが、溶融熱安定性や耐加水分解性の観点でという点で好ましい。具体的には、PBT樹脂中のチタン原子含有量の下限が、好ましくは10質量ppm、更に好ましくは20質量ppmである。一方上限は、好ましくは90質量ppm以下、より好ましくは80質量ppm、更に好ましくは70質量ppm以下である。チタン原子の含有量が100質量ppmより多い場合は、押出成形において、成形後のフィルムに異物が観測されたり、押出機からダイスまで流路が長い成形機においては、溶融滞留時に分子量低下が大きくなる場合があるので好ましくない。一方10質量ppmより少ない場合は、重合効率が低下する傾向があるので好ましくない。尚、チタン原子の含有量は、湿式灰化などの方法でポリマー中の金属を回収した後、原子発光、原子吸光、Induced Coupled Plasma(ICP)等の方法を使用して測定することが出来る。
[熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)]
本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)は、溶融重合法、固相重合法、溶融混練法のいずれの方法で製造されたものでもよいが、本発明においては、溶融重合法により製造されたペレット(以下、「溶融重合ペレット」とも言う)あるいは溶融混練により製造されたペレット(以下、「溶融混練ペレット」とも言う)であることが好ましい。熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)は、上述の熱可塑性ポリエステル樹脂重合後の樹脂ペレットをそのまま用いてもよいし、重合後の樹脂ペレット又は必要であれば融点等の異なる複数種の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット混合物に、結晶化促進剤、酸化防止剤、離型剤等の各種添加剤を添加し溶融混練することによって、ペレット状等に成形したものであってもよい。
上述したように、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットの重合方法としては、エステル交換法、直接重合法等が挙げられるが、成形品の寸法安定性の観点から、直接重合法であることが好ましく、中でも、直接連続重合法を採用することが生産性の観点からも好ましい。
また、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)は、ペレット状の熱可塑性ポリエステル樹脂の表層部と中心部で、固有粘度や結晶化度、融点がほぼ均一であることが好ましく、ペレット表層部の固有粘度IV(S)とペレット中心部の固有粘度IV(C)との差△IV=IV(S)−IV(C)が−0.1〜0.1dl/gであることが好ましい。ΔIVは、より好ましくは−0.05〜0.05dl/g、さらに好ましくは−0.03〜0.03dl/g、特に好ましくは−0.01〜0.01dl/gである。溶融重合法あるいは溶融混練法により製造された熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットは、ΔIVが−0.1〜0.1dl/gである場合が多く、一方、固相重合法により製造された熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットは、△IVが0.1dl/gを超える場合が多いことが特徴である。
なお、ペレットの表層部と中心部の固有粘度の差(△IV)とは、ペレット全体を基準として、ペレットの表層部から5±1質量%以内の部分の固有粘度IV(S)とペレット中心部から5±1質量%以内の部分の固有粘度IV(C)との差を言う。
なお、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットの表層部と中心部の固有粘度は、ペレットが可溶である溶媒中にペレットを静置し、経時的に新鮮な溶媒と置換する操作を繰り返すことによって、ペレット表層から順にPBT樹脂溶液のフラクションを得、ペレットを溶かし始めた最初のフラクションと、ペレットが完全に溶解した最後のフラクションから、各々の溶媒を除去し、ペレット表層部と中心部の熱可塑性ポリエステル樹脂を別々に得、それぞれの固有粘度を測定することによって求めることができる。ここで使用する溶媒は、熱可塑性ポリエステル樹脂の種類によって適宜選択すればよいが、例えば、熱可塑性ポリエステル樹脂がポリブチレンテレフタレート樹脂である場合は、ヘキサフルオロイソプロパノール、o−クロロフェノール、テトラクロロエタン/フェノール混合溶媒等が使用できる。
ペレットの表層部および中心部から5±1質量%以内のフラクションを得るためには、予め溶媒に対するペレットの溶解度を確認後、その溶解度に応じて、ペレット全体の5±1質量%以内となるようなフラクションを採取してもよいし、短時間毎のフラクションを採取し、ペレット全体の5±1質量%以内となるようにいくつかのフラクションを混合することによりペレットの表層部及び中心部を得ることができる。
また、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)の固有粘度に特に制限はないが、熱可塑性ポリエステル樹脂がポリブチレンテレフタレート樹脂である場合は、通常0.60〜2.0dl/gであり、好ましくは0.65〜1.5dl/gであり、より好ましくは0.70〜1.35dl/gである。0.60dl/g未満では、ポリブチレンテレフタレート樹脂の押出成形が困難な場合があり、また、2.0dl/gを超える場合は溶融粘度が高く、射出成形、押出量が制限される傾向にあったり、また熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット自体の生産効率が著しく低下する傾向がある。なお、ポリブチレンテレフタレート樹脂の固有粘度は、溶媒としてテトラクロロエタンとフェノールが1:1(質量比)混合溶媒を使用し、30℃の条件で測定した値をいう。
また、本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)がポリブチレンテレフタレート樹脂である場合は、その末端カルボキシル基量は、通常30eq/T以下であり、好ましくは25eq/T以下である。熱可塑性ポリエステル樹脂(A)の末端カルボキシル基量を30eq/T以下とすることにより、実用的に問題無いレベルの耐熱性にすることが容易となる。
なお、ポリブチレンテレフタレート樹脂の末端カルボキシル基量の測定方法は、次の通りである。まず、ペレットを粉砕し、乾燥した後、粉砕したサンプル0.1gを試験管に精秤する。次いで、ベンジルアルコール3mlを加えた後、195℃の加熱浴に入れ、窒素を吹き込みながら粉砕したポリブチレンテレフタレート樹脂を溶解させる。溶解後、クロロホルムを5ml加え、冷却し指示薬を添加する。ついで、窒素を吹き込みながら0.1N−NaOH/ベンジルアルコール溶液で滴定し、滴定量を求め、次式により末端カルボキシル基量を算出する。
末端カルボキシル基量=(滴定量×0.1×F)/サンプル量
ここで、Fは0.1N−NaOH/ベンジルアルコール溶液の力価であり、末端カルボキシル基量の単位はμeq/g、滴定量の単位はμl、サンプル量の単位はgである。
また、本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)は、樹脂種の異なるペレット、分子量の異なるペレット、融点の異なるペレット、形状の異なるペレット、内部添加剤の異なるペレットの複数混合物であっても良い。
[添加剤]
本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)には、必要に応じて、結晶化促進剤、酸化防止剤、離型剤、紫外線吸収剤、難燃剤、無機充填剤等の各種添加剤が含有されていてもよい。中でも、結晶化促進剤、酸化防止剤及び離型剤から選ばれる少なくとも1種を、熱可塑性ポリエステル樹脂100質量部に対し0.01〜5質量部含有していることが好ましい。特に、光ファイバー被覆用チューブ等の押出成形品を製造する場合は、成形速度や成形品寸法安定性の点から、結晶化促進剤を含有することが好ましい。
[結晶化促進剤]
結晶化促進剤としては、無機系、有機系のいずれであってもよいが、長期安定性の観点から、無機系の結晶化促進剤が好ましい。無機系の結晶化促進剤の具体例としては、タルク、酸化チタン、モンモリロナイト、マイカ、カオリン、シリカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、アルミナ、窒化ホウ素等が挙げられるが、安定性の観点からタルク、カオリン、シリカ等が好ましく、タルクが特に好ましい。
タルクは、特に限定されないが、平均粒子径D50が、好ましくは0.1〜8μm、より好ましくは0.5〜6μm、さらに好ましくは1〜4μm、特に好ましくは2〜3.5μmである。平均粒子径が0.1μm未満では、熱可塑性樹脂ポリエステル樹脂に対する結晶化促進効果が不充分となる場合があり、8μmを超えると、耐衝撃性、引張伸度等の機械的物性が低下したり、異物となり表面外観を低下させたりする場合がある。
結晶化促進剤の含有量は、熱可塑性ポリエステル樹脂100質量部に対し、0.01〜5質量部が好ましく、0.05〜3質量部がより好ましく、0.1〜2質量部がより好ましい。含有量が0.01質量部未満であると、成形時の結晶化速度が低下し、特に押出成形の場合は、成形速度が低下したり、成形品の後収縮の問題が発生したりする場合がある。また、射出成形の場合は、結晶化速度の低下により、成形サイクルが長くなったり、離型性が低下したりする場合がある。一方、含有量が5質量部を超えると、耐衝撃性、引張伸度等の機械的特性が低下する場合がある。
[酸化防止剤]
酸化防止剤としては、例えばヒンダードフェノール系酸化防止剤が挙げられる。その具体例としては、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、チオジエチレンビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、N,N’−ヘキサン−1,6−ジイルビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオナミド)、2,4−ジメチル−6−(1−メチルペンタデシル)フェノール、ジエチル[[3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル]メチル]ホスフォエート、3,3’,3”,5,5’,5”−ヘキサ−tert−ブチル−a,a’,a”−(メシチレン−2,4,6−トリイル)トリ−p−クレゾール、4,6−ビス(オクチルチオメチル)−o−クレゾール、エチレンビス(オキシエチレン)ビス[3−(5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−m−トリル)プロピオネート]、ヘキサメチレンビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,3,5−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン,2,6−ジ−tert−ブチル−4−(4,6−ビス(オクチルチオ)−1,3,5−トリアジン−2−イルアミノ)フェノール等が挙げられる。
なかでも、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートが好ましい。
酸化防止剤の含有量は、熱可塑性ポリエステル樹脂100質量部に対して、0.01〜5質量部が好ましく、0.03〜4質量が好ましく、0.08〜3質量部がさらに好ましい。含有量が0.01質量部未満であると、ロット毎の製品色調に大きな差異が認められ、外観部品として不適となる場合があり、含有量が5質量部を超えると、金型汚れやダイス目ヤニの原因となる場合がある。
[離型剤]
離型剤としては、熱可塑性ポリエステル樹脂に通常使用される既知の離型剤が利用可能であるが、中でも、ブリードアウトしにくく高い離型性を発現する点で、ポリオレフィン系化合物、脂肪酸エステル系化合物及びシリコーン系化合物から選ばれる1種以上の離型剤が好ましく、耐衝撃性、耐加水分解性の点からポリオレフィン系化合物の離型剤がより好ましい。
ポリオレフィン系化合物としては、パラフィンワックス及びポリエチレンワックスから選ばれる化合物が挙げられ、中でも、ポリオレフィン系化合物の分散が良好であるという点から、質量平均分子量が、700〜10,000、更には900〜8,000のポリエチレンワックスが好ましい。
また、本発明においては、ポリオレフィン系化合物は、ポリブチレンテレフタレート樹脂と親和性のある官能基を付与されていないものが好ましいが、カルボキシル基(カルボン酸(無水物)基、即ちカルボン酸基および/又はカルボン酸無水物基を表す。以下同様。)、ハロホルミル基、エステル基、カルボン酸金属塩基、水酸基、アルコシル基、エポキシ基、アミノ基、アミド基等の、ポリブチレンテレフタレート樹脂と親和性のある官能基を付与されたものも使用できる。この濃度は、ポリオレフィン系化合物の酸価として、5mgKOH/gを超えて50mgKOH/g未満が好ましく、中でも10〜40mgKOH/g、さらには15〜30mgKOH/g、特に20〜28mgKOH/gであることが好ましい。
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を使用することもできる。
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。
また、ポリオレフィン化合物系離型剤は、その滴点が100℃以下であるものが好ましく、より好ましくは90℃以下である。またその下限は通常50℃、好ましくは60℃である。滴点が50℃未満であると、成形品を射出成形する前の予備乾燥時に離型剤がブリードしやすく、ペレット同士が融着する場合があり好ましくない。また、滴点が100℃を超えると離型効果が低下しやすいため、好ましくない。
なお、滴点は、ASTM D127に準拠した方法により測定することができる。具体的には、金属ニップルを用いて、溶融したワックスが金属ニップルから最初に滴下するときの温度として測定される。
脂肪酸エステル系化合物としては、グリセリン脂肪酸エステル類、ソルビタン脂肪酸エステル類等の脂肪酸エステル類やその部分鹸化物等が挙げられ、中でも、炭素数11〜28、好ましくは炭素数17〜21の脂肪酸で構成されるモノ又はジ脂肪酸エステルが好ましい。具体的には、グリセリンモノステアレート、グリセリンモノベヘネート、グリセリンジベヘネート、グリセリン−12−ヒドロキシモノステアレート、ソルビタンモノベヘネート、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリストールジステアレート等が挙げられる。
また、シリコーン系化合物としては、ポリブチレンテレフタレート樹脂との相溶性等の点から、変性されている化合物が好ましい。変性シリコーンオイルとしては、ポリシロキサンの側鎖に有機基を導入したシリコーンオイル、ポリシロキサンの両末端および/又は片末端に有機基を導入したシリコーンオイル等が挙げられる。導入される有機基としては、エポキシ基、アミノ基、カルボキシル基、カルビノール基、メタクリル基、メルカプト基、フェノール基等が挙げられ、好ましくはエポキシ基が挙げられる。変性シリコーンオイルとしては、ポリシロキサンの側鎖にエポキシ基を導入したシリコーンオイルが特に好ましい。
離型剤の含有量は、熱可塑性ポリエステル樹脂100質量部に対して、0.03〜5質量部が好ましく、0.05〜4質量部がより好ましく、0.1〜3質量部がさらに好ましい。含有量が0.03質量部未満であると、溶融成形時の離型不良により表面外観が低下する傾向があり、含有量が5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、成形時にガスが発生しやすく、樹脂流動末端部でのガス焼けや、成形品表面に曇りが見られる場合がある。
[熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(B)]
本発明における熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(B)について説明する。熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(B)とは、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)の表面に、滑剤を100〜500質量ppm外部付着させてなるものをいう。滑剤の外部付着量は、好ましくは150〜470質量ppm、より好ましくは200〜440質量ppm、さらに好ましくは250〜420質量ppmである。熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(B)の滑剤外部付着量が100質量ppm未満であると、スクリュー食い込み性等の成形性改良効果が十分ではなく、本発明の目標が達成出来ない。一方、外部付着量が500質量ppmを超えると、成形品中のボイド発生、フィルムの着色、ダイス目ヤニの発生、乾燥機内部の汚染、気力輸送装置のフィルターメンテナンスのサイクルが短くなる等の問題が発生する。
本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(B)に用いる熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)は、後述の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(C)に用いる熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)と同じ種類の熱可塑性ポリエステルであってもよいし、異なる種類の熱可塑性ポリエステル樹脂であってもよい。また、固有粘度、末端カルボキシル基濃度、融点等の異なる熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)を用いてもよい。中でも、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(B)及び(C)に用いる熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)は、同じ種類の熱可塑性ポリエステル樹脂であることが好ましく、共にポリブチレンテレフタレート樹脂であることがより好ましい。
また、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(B)のペレット形状は、特に限定されないが、長軸方向に垂直な断面の長径が好ましくは1〜5mm、より好ましくは1.5〜4mm、さらに好ましくは2〜3mmであり、長軸方向に垂直な断面の短径は、好ましくは1〜4mm、より好ましくは1.5〜3.5mm、さらに好ましくは2〜3mmである。また、長軸方向に垂直な断面の短径と長径の平均値の上限は、通常5mm、好ましくは4mm、より好ましくは3.5mm、さらに好ましくは3mm、特に好ましくは2.8mmであり、下限は、好ましくは1mm、より好ましくは1.2mm、さらに好ましくは1.5mm、特に好ましくは2mmである。このような短径と長径の平均値とすることにより、射出成形機、押出成形機のスクリューの溝に熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットが円滑に搬送されやすくなる傾向にあり好ましい。なお、長径とは、長軸方向に垂直な断面の最長径をいい、短径とは、前記長径の垂直方向の長さのうちの、最も長い径をいう。また、短径と長径の平均値の測定は、100個のペレットそれぞれに対して短径と長径を測定し、短径と長径を足して2で割った値をそれぞれ求め、それらの値の平均値を求めることによって、得られる値をいう。
ペレットの長軸方向の平均の長さも同様の理由から、通常1〜6mm、中でも1.5〜5mm、特に2〜4mmが好ましい。また、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(B)の質量は、ペレットを100粒採取し秤量した場合のペレット質量として、通常1〜3.5gであり、好ましくは1.2〜3g、更に好ましくは1.3〜2.7g、特に好ましくは1.3〜2.2gである。
[熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(C)]
次に、本発明における熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(C)について説明する。熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(C)とは、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)の表面に滑剤を5〜60質量ppm外部付着させてなるものをいう。滑剤の外部付着量は、好ましくは10〜55質量ppm、より好ましくは15〜50質量ppmである。熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(C)の滑剤外部付着量が5質量ppm未満であると、滑り性の改良効果が十分ではなく、本発明の目標が達成出来ない。一方、外部付着量が60質量ppmを超えると、成形品中のボイド発生、フィルムの着色、ダイス目ヤニの発生、乾燥機内部の汚染、気力輸送装置のフィルターメンテナンスのサイクルが短くなる等の問題が発生する。
本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(C)に用いる熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)は、前述の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(B)に用いる熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)と同じ種類の熱可塑性ポリエステルであってもよいし、異なる種類の熱可塑性ポリエステル樹脂であってもよい。また、固有粘度、末端カルボキシル基濃度、融点等の異なる熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)を用いてもよい。中でも、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(B)及び(C)に用いる熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)は、同じ種類の熱可塑性ポリエステル樹脂であることが好ましく、共にポリブチレンテレフタレート樹脂であることがより好ましい。
また、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(C)のペレット形状は、特に限定されないが、長軸方向に垂直な断面の長径が好ましくは1〜5mm、より好ましくは1.5〜4.5mm、さらに好ましくは2〜4mmであり、特に好ましくは2.5〜3.6mm、長軸方向に垂直な断面の短径は、好ましくは1〜4mm、より好ましくは1.5〜3.5mm、さらに好ましくは2〜3mmである。また、長軸方向に垂直な断面の短径と長径の平均値の上限は、好ましくは5mm、より好ましくは4mm、さらに好ましくは3.5mm、特に好ましくは3mmであり、下限は、好ましくは1.5mm、より好ましくは1.8mm、特に好ましくは2.2mmである。このような短径と長径の平均値とすることにより、射出成形機、押出成形機のスクリューの溝に熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットが円滑に搬送され易くなる傾向にあり好ましい。なお、長径とは、長軸方向に垂直な断面の最長径をいい、短径とは、前記長径の垂直方向の長さのうちの、最も長い径をいう。また、短径と長径の平均値の測定は、100個のペレットそれぞれに対して短径と長径を測定し、短径と長径を足して2で割った値をそれぞれ求め、それらの値の平均値を求めることによって、得られる値をいう。
ペレットの長軸方向の平均の長さも同様の理由から、通常1〜6mm、中でも2〜5mm、特に2.5〜4mmが好ましい。また、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(C)の質量は、ペレットを100粒採取し秤量した場合のペレット質量として、通常1〜3.5gであり、好ましくは1.2〜3、より好ましくは1.3〜2.7g、さらに好ましくは1.4〜2.5gである。
本発明においては、前記と同様の理由から、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(C)の長軸方向に垂直な断面の長径が、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(B)のそれよりも長いことが好ましい。また、長軸方向に垂直な断面の短径と長径の平均値に関しても、同様に、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(C)の短径と長径の平均値の方が、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(B)のそれよりも長いことが好ましい。さらに、ペレットを100粒採取し秤量した場合のペレット質量も、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(C)の質量が、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(B)の質量よりも大きいことが好ましい。
[滑剤]
本発明の滑剤は、一般的に、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット同士及び/又は熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットと成形機スクリュー、シリンダーとの接触面の摩擦を低下させて、潤滑をもたせる外部滑性のものである。
滑剤としては、その融点が200℃以下であるものが好ましく、より好ましくは150℃以下である。またその下限は通常50℃、好ましくは70℃である。融点が50℃未満であると、成形前の予備乾燥時に滑剤が乾燥機等に付着しやすく、またペレット同士が融着し、ホッパー内でブリッジングする場合があり好ましくない。また、融点が200℃を超えるとフィード安定化効果が低下しやすいため、好ましくない。
なお、滑剤の融点は、滑剤が結晶性である場合は、DSC測定で求めることができる。具体的には、窒素雰囲気下、30℃から予想される融点+30℃程度まで、20℃/分の速度で昇温した際に観測される吸熱ピークのピークトップの温度をいう。滑剤が非晶性である場合は、微量融点測定装置で測定される融点をいう。
滑剤の具体例としては、例えば、脂肪族金属塩類、脂肪族炭化水素類、高級アルコール類、金属せっけん、アミド類、エステル類やこれらの複合滑剤等が挙げられる。本発明においては、これらの中でも、脂肪族金属塩類、アミド類、エステル類等の外部滑性を有する滑剤が好ましく、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸アルミニウム、モンタン酸ナトリウム、EBS、モンタン酸エステルワックス等の脂肪酸金属塩類、脂肪酸エステル類が挙げられ、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸アルミニウム、モンタン酸ナトリウム、モンタン酸エステルワックスが好ましい。特に、炭素数10〜34の脂肪酸の金属塩、特に、炭素数16〜32の脂肪酸のカルシウム塩又はナトリウム塩が好ましく、ステアリン酸カルシウムが最も好ましい。
[熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物]
本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物は、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(B)を5〜30質量%及び熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(C)を95〜70質量%で含有する。熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(B)の含有量は、好ましくは6〜25質量%、より好ましくは7〜20質量%であり、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(C)の含有量は好ましくは94〜75質量%、より好ましくは93〜80質量%である。ペレットブレンド物中の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(B)の含有比率が5質量%未満であると、スクリュー食い込み性等の成形性の改良効果が十分ではなく、本発明の目標が達成出来ない。一方、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(B)の含有比率が30質量%を超えると、成形品中のボイド発生、フィルムの着色、ダイス目ヤニの発生、乾燥機内部の汚染、気力輸送装置のフィルターメンテナンスのサイクルが短くなる等の問題が発生する。
熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物の固有粘度に特に制限はないが、熱可塑性ポリエステル樹脂がポリブチレンテレフタレート樹脂である場合は、通常0.60〜2.0dl/gであり、好ましくは0.65〜1.5dl/gであり、より好ましくは0.70〜1.35dl/gである。0.60dl/g未満では、ポリブチレンテレフタレート樹脂の押出成形が困難な場合があり、また、2.0dl/gを超える場合は溶融粘度が高く、射出成形、押出量が制限される傾向にあったり、また熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット自体の生産効率が著しく低下する傾向がある。なお、ポリブチレンテレフタレート樹脂の固有粘度の測定方法は、上述の通りである。
熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物中のチタン原子含有量は、100質量ppm以下であるのが好ましい。更に、本発明においては、チタン原子の含有量自体を特定量とすることが、溶融熱安定性や耐加水分解性の観点でという点で好ましい。具体的には、ペレットブレンド物中のチタン原子含有量の下限が、好ましくは10質量ppm、更に好ましくは20質量ppmである。一方上限は、好ましくは90質量ppm以下、より好ましくは80質量ppm、更に好ましくは70質量ppm以下である。チタン原子の含有量が100質量ppmより多い場合は、押出成形において、成形後のフィルムに異物が観測されたり、押出機からダイスまで流路が長い成形機においては、溶融滞留時に分子量低下が大きくなる場合があるので好ましくない。一方10質量ppmより少ない場合は、重合効率が低下する傾向があるので好ましくない。尚、チタン原子の含有量は、湿式灰化などの方法でポリマー中の金属を回収した後、原子発光、原子吸光、Induced Coupled Plasma(ICP)等の方法を使用して測定することが出来る。
また、本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物がポリブチレンテレフタレート樹脂ペレットからなるものである場合は、その末端カルボキシル基量は、通常30eq/T以下であり、好ましくは25eq/T以下である。ポリブチレンテレフタレート樹脂ペレットブレンド物の末端カルボキシル基量を30eq/T以下とすることにより、実用的に問題無いレベルの耐熱性にすることが容易となる。なお、末端カルボキシル基含有量の測定方法は、上述の通りである。
本発明においては、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物全体の中に、特に溶融重合法及び溶融混練法により得られる熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットを、少なくとも70質量%以上、更には80質量%以上、特には90質量%以上含有することが好ましい。固相重合品の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットを使用する場合は、ペレット表層部と中心部で固有粘度や結晶化度、融点が不均一であるため、ハイサイクル射出成形においては未溶融が出る問題があったり、押出成形においては、押出モーター負荷や圧力変動が大きくなる結果、フィルムやチューブの肉厚ムラが生じる場合がある。また、溶融重合ペレット及び溶融混練ペレットの比率が70質量%未満の場合は、本発明の効果が得られにくい傾向にもある。
熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物の回転安息角は、30°以下であることが好ましく、特には28°以下であるのが良い。本発明において回転安息角とは、水平面上へ上方からペレットを落下させて生じる円錐状の堆積層が水平面との間につくる傾斜角を指す。23℃、湿度50%に24時間放置した熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物を、例えば、三輪式円筒回転安息角測定器(筒井理化製)のスリ合わせ栓付きサンプル容器に175gを入れ、120〜180秒回転させた後、回転安息角(θ)を測定し、5回の平均値をとった値とする。回転安息角が30°を超えると、射出成形機の単軸スクリューへのペレット食い込み不良が発生しやすく、安定した連続成形やハイサイクル射出成形が困難であったり、押出成形時には、単軸スクリューでサージングが発生しやすく、フィルム厚みやチューブ径の肉厚ムラが大きくなる傾向があり、成形不能となる場合がある為好ましくない。
また、本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物は、ペレットブレンド物を射出成形して得られるISO試験片の降温結晶化温度(Tc)が180℃以上であることが好ましく、185℃以上であることがより好ましく、更には190℃以上、特には195℃以上であるのがよい。降温結晶化温度(Tc)が180℃未満であると、成形後の成形品寸法安定性や、チューブを押出成形した場合は、得られるチューブの硬度が劣る場合がある。なお、本発明において、降温結晶化温度(Tc)とは、示差走査熱量計で、降温速度20℃/分の条件で測定した結晶化温度を意味し、この降温結晶化温度は、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物を射出成形して得られるISO試験片が溶融した状態から降温速度20℃/分で冷却したときに現れる結晶化による発熱ピークの温度である。
また、本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物は、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(B)及び(C)以外の樹脂成分を含有していてもよい。その他の樹脂成分としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリフェニレンサルファイド、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。これらのその他の樹脂の含有量は、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物100質量部に対し100質量部以下が好ましく、70質量部以下がより好ましく、50質量部以下がさらに好ましい。
さらに、本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物は、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、結晶核剤、酸化防止剤、熱安定剤、離型剤、強化充填材、難燃剤、紫外線吸収剤、核剤、帯電防止剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、可塑剤、分散剤、抗菌剤等が挙げられる。これら添加剤の含有量は、添加剤が強化充填材である場合は、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物100質量部に対して10〜100質量部が好ましく、20〜70質量部がより好ましく、30〜50質量部以下がさらに好ましい。添加剤が強化充填材以外の添加剤である場合は、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物100質量部に対して0.05〜50質量部が好ましく、0.1〜40質量部がより好ましく、0.2〜30質量部がさらに好ましい。
[熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物の製造方法]
本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物の製造方法は、特に限定されないが、例えば、次の(i)、(ii)の製造方法が採用できる。
(i)滑剤外部付着量が100〜500質量ppmの熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(B)と、滑剤外部付着量が5〜60質量ppmの熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(C)とを予め別々に製造し、これらをブレンドする方法。
(ii)滑剤が外部付着されていない熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)と、滑剤外部付着量が高い熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットとを、ブレンドする方法。
本発明においては、生産効率の点から、上述の(ii)の方法を採用することが好ましい。
上記(ii)の方法を採用する場合、滑剤外部付着量が高い熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットの滑剤外部付着量は、100〜1,500質量ppmであることが好ましく、120〜1,200質量ppmであることがより好ましく、130〜1,000質量ppmであることがさらに好ましく、150〜900質量ppmであることが特に好ましい。滑剤外部付着量が高い熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットの滑剤外部付着量を上記の範囲とすることにより、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)に、充分な滑剤量を移行する事が出来、ブレンド物全体の滑り性が充分となる傾向にあり好ましい。
熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)に滑剤を外部付着させる方法は、特に限定されず、ブレンダーやミキサー等の混合装置を用いて、滑剤と熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)とを混合すればよい。
その混合方法としては、例えば、予め60〜180℃に加熱した熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)と滑剤とをとブレンダーで混合する方法や、熱可塑性ポリエステル樹脂重合後に重合槽より抜出し、水槽で冷却しチップカットした直後の60℃以上の温度を有する熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)と混合する方法、押出機等を通して溶融させた後、水槽で冷却し、チップカットした直後の60℃以上の温度を有する熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)と混合する方法、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)と滑剤を混合した後、熱風オーブン等で60℃以上に加熱する方法が挙げられる。これらの中でも、生産効率の点から、予め60〜180℃、より好ましくは80〜150℃に加熱した熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)と滑剤とをブレンダーで混合し、滑剤を外部付着させる方法が好ましい。
熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)の温度が60℃未満であると、所望の量の滑剤がペレット表面に付着しない場合があるので好ましくない。一方、180℃を超えると、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットに著しい着色があったり、所望の量の滑剤がペレット表面に付着しなかったり、ペレットがブロック状に固着する場合があるので好ましくない。
熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット表面に付着した滑剤の量は、滑剤の付着したペレットを、滑剤の良溶媒であって、熱可塑性ポリエステル樹脂の貧溶媒である適当な溶媒に浸漬した後、当該ペレットを除去した溶液から溶媒を留去して滑剤を秤量したり、滑剤が脂肪酸金属塩の場合は、蛍光X線等を用いた分析方法から金属成分を測定、定量することにより求めることができる。
[成形品]
本発明では、上述の方法等により得られた熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物を成形に使用することにより、各種用途の成形品を製造することが可能である。本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物を用いて各種成形品を成形する方法は特に限定されず、熱可塑性ポリエステル樹脂組成物に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、押出成形法、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、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、押出成形法、射出成形法が好ましい。
成形品の用途としても特に制限はないが、成形性の点から、コネクターや電装部品等のハイサイクル性が求められる射出成形品や、フィルム、チューブ、各種ラミネートや繊維等の押出成形品が好適である。
特に、本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物は、200m/分を超える高速でチューブを押出成形した場合でも、チューブの肉厚のムラが少なく、寸法安定性や硬度の良好なチューブを成形することが可能となる。このようなチューブは、光ファイバー被覆用のチューブに好適である。
本発明の光ファイバー被覆用チューブの製造方法としては、特に限定はされないが、例えば、熱風乾燥機で200質量ppm程度以下の水分率まで乾燥した熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物を、シリンダー温度220〜260℃の単軸押出機より押出し、チューブ成形クロスヘッドダイより、サイジングダイへ導き、冷却バス水槽を経て引き取る方法を採用できる。また、このチューブ成形工程でクロスヘッドダイを用い、被覆ファイバーをジェリーとともにチューブ内に導入して、結束成形する方法を採用することもできる。
このようにして得られる本発明の光ファイバー被覆用チューブは、降温結晶化温度(Tc)が185℃以上であることが好ましく、更には190℃以上、特には195℃以上であるのがよい。降温結晶化温度(Tc)が185℃未満であると、成形後の寸法安定性やチューブ硬度が劣る傾向がある。本発明において、降温結晶化温度(Tc)は、示差走査熱量計で、降温速度20℃/分の条件で測定した結晶化温度を意味し、この降温結晶化温度は、被覆用チューブが溶融した状態から降温速度20℃/分で冷却したときに現れる結晶化による発熱ピークの温度である。
また、光ファイバー被覆用のチューブとしては、外径が1〜6mmのものが好ましく、1.5〜4mmのものがより好ましく、内径が0.5〜3mmのものが好ましく、1〜2.5mmのものがより好ましい。また、チューブの肉厚は、0.1〜3mmのものが好ましく、0.3〜2mmのものが好ましく、0.5〜1mmがより好ましい。肉厚は均一であることが好ましく、例えば、長さ1,000mのチューブにおいて、50mごとにチューブ外径及び内径を測定した際の、内径及び外径それぞれの変化率がともに10%以内であることが好ましく、5%以内となることがより好ましく、3%以内となることがさらに好ましい。
本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物によれば、上記のような性能を有する光ファイバー被覆用のチューブを、生産性よく、安定的に製造することが可能である。
以下、本発明を実施例及び比較例により更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、これらの例に限定されるものではない。以下の実施例及び比較例で使用した原料は次の通りである。
[滑剤(C)]
・ステアリン酸カルシウム
日本精蝋社製(CAS No.1592−23−0)、融点121℃
・モンタン酸エステルワックス
クラリアントジャパン社製、商品名「LICOWAX E」、融点84℃
[その他の添加剤]
・ヒンダードフェノール系酸化防止剤
ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ADEKA社製、商品名「AO−60」
・離型剤
マイクロクリスタリンワックス、日本精蝋社製、商品名「Himic1080」、炭素数30〜60、融点84℃
・核剤
タルク、林化成社製、商品名「ミクロンホワイト5000S」
[PBT樹脂ペレット]
以下のPBT樹脂ペレット(A−1)〜(A−2)、及び(B−1)〜(B−8)を使用した。
(1)PBT樹脂ペレット(A−1)の製造:
テレフタル酸1.0モルに対して1,4−ブタンジオールを1.8モルの割合で両原料をスラリー調製槽に供給し、攪拌装置で混合して調製したスラリーを、温度230℃、圧力78.7kPa(590mmHg)に調整したエステル化反応槽に連続的に供給すると共に、触媒としてテトラ−n−ブチルチタネートを連続的に供給し、攪拌装置による攪拌下に、滞留時間3時間としてエステル化反応させて、エステル化反応率97.5%のオリゴマーを得た。
エステル化反応により得られたオリゴマーを、温度250℃、圧力2.66kPa(20mmHg)に調整した第1重縮合反応槽に連続的に供給し、攪拌装置の攪拌下に滞留時間2時間で重縮合反応させ、固有粘度0.250dl/gのプレポリマーを得た。そのプレポリマーを温度260℃、圧力0.133kPa(1mmHg)に調整した第2重縮合反応槽に連続的に供給し、攪拌装置の攪拌下に滞留時間3時間で重縮合反応を更に進めて、ポリマー抜き出しダイに移送し、ダイスから円柱状にポリマーを押出し、20℃の冷却水で0.9秒間冷却した後、カッターを用いてカットし、固有粘度[η]=1.00dl/g、チタン原子含有量58質量ppm、末端カルボキシル基量18eq/T、ペレット長軸平均長さ2.73mm、長軸方向に垂直な断面の短径2.44mm、長径3.29mm、短径と長径の平均値2.87mm、ペレット質量2.11g(100粒)、ΔIV=0.001dl/gのPBT樹脂ペレット(A−1)を得た。
(2)PBT樹脂ペレット(A−2)の製造:
上記(1)PBT樹脂ペレット(A−1)の製造と同様な重合工程を採用し、温度、圧力、重合時間等を適宜変更することにより、固有粘度[η]=1.26dl/g、チタン原子含有量62質量ppm、末端カルボキシル基量21eq/T、ペレット長軸平均長さ2.75mm、長軸方向に垂直な断面の短径2.45mm、長径3.30mm、短径と長径の平均値2.88mm、ペレット質量2.13g(100粒)、ΔIV=−0.001dl/gのPBT樹脂ペレット(A−2)を得た。
(3)PBT樹脂ペレット(D−1)の製造:
上記(1)に記載の方法で得られたPBT樹脂ペレット(A−1)100質量部対し、ヒンダードフェノール系酸化防止剤2.6質量部、離型剤2.6質量部を配合し、二軸押出機(日本製鋼所社製「TEX30α」)、シリンダー温度設定260℃、吐出量40kg/hrの条件で、固有粘度[η]=0.96dl/g、ΔIV=0.002dl/gのPBT樹脂ペレット(A’−1)を得た。
得られた上記PBT樹脂ペレット(A’−1)を熱風オーブンにて110℃、3時間加熱した後、タンブラー(容量60L)を用いてステアリン酸カルシウムを15分間ブレンドし、十分に冷えてから取り出しPBT樹脂ペレット(D−1)を得た。
得られたPBT樹脂ペレット(D−1)は、固有粘度[η]=0.96dl/g、チタン原子含有量57質量ppm、末端カルボキシル基量22eq/T、ペレット長軸平均長さ2.70mm、長軸方向に垂直な断面の短径2.39mm、長径2.44mm、短径と長径の平均値2.42mm、ペレット質量1.57g(100粒)であり、ペレット(D−1)に付着しているステアリン酸カルシウム量は585質量ppmであった。
(4)PBT樹脂ペレット(D−2)の製造:
上記(3)PBT樹脂ペレット(A’−1)の製造において、ヒンダードフェノール系酸化防止剤の配合量をPBT樹脂ペレット(A−1)100質量部に対し2.0質量部、離型剤の配合量をPBT樹脂ペレット(A−1)100質量部に対し2.0質量部とした以外は同様にして、固有粘度[η]=0.96dl/g、ΔIV=−0.001dl/gのPBT樹脂ペレット(A’−2)を製造した。
得られた上記PBT樹脂ペレット(A’−2)を熱風オーブンにて110℃、3時間加熱した後、PBT樹脂ペレット(A’−2)と、ステアリン酸カルシウムの仕込み量を調整し、ステアリン酸カルシウム付着量250質量ppmを目標とし、上記PBT樹脂ペレット(D−1)と同様の方法で、PBT樹脂ペレット(D−2)を得た。
得られたPBT樹脂ペレット(D−2)は、固有粘度[η]=0.96dl/g、チタン原子含有量58質量ppm、末端カルボキシル基量21eq/T、ペレット長軸平均長さ2.71mm、長軸方向に垂直な断面の短径2.39mm、長径2.46mm、短径と長径の平均値2.43mm、ペレット質量1.58g(100粒)であり、ペレット(D−2)に付着しているステアリン酸カルシウム量は240質量ppmであった。
(5)PBT樹脂ペレット(D−3)の製造:
上記(2)で得られたPBT樹脂ペレット(A−2)100質量部に対し、ヒンダードフェノール系酸化防止剤2.0質量部を配合し、二軸押出機(日本製鋼所社製「TEX30α」)、シリンダー温度設定260℃、吐出量40kg/hrの条件で、固有粘度[η]=1.17dl/g、ΔIV=0.001dl/gのPBT樹脂ペレット(A’−3)を製造した。
得られたPBT樹脂ペレット(A’−3)を用い、熱風オーブンにて110℃、3時間加熱した後、ステアリン酸カルシウム付着量800質量ppmを目標とし、PBT樹脂ペレット(A’−3)と、ステアリン酸カルシウムの仕込み量を調整し、上記PBT樹脂ペレット(D−1)と同様の方法で、PBT樹脂ペレット(D−3)を得た。
得られたPBT樹脂ペレット(D−3)は、固有粘度[η]=1.17dl/g、チタン原子含有量61質量ppm、末端カルボキシル基量25eq/T、ペレット長軸平均長さ2.71mm、長軸方向に垂直な断面の短径2.41mm、長径2.44mm、短径と長径の平均値2.43mm、ペレット質量1.56g(100粒)であり、ペレット(D−3)に付着しているステアリン酸カルシウム量は780質量ppmであった。
(6)PBT樹脂ペレット(D−4)の製造:
上記(5)PBT樹脂ペレット(A’−3)の製造において、さらにタルクを、PBT樹脂ペレット(A−2)100質量部に対し1.0質量部配合した以外は同様にして、固有粘度[η]=1.17dl/g、ΔIV=0.002dl/gのPBT樹脂ペレット(A’−4)を製造した。
得られた上記PBT樹脂ペレット(A’−4)を熱風オーブンにて110℃、3時間加熱した後、PBT樹脂ペレット(A’−4)と、ステアリン酸カルシウムの仕込み量を調整しステアリン酸カルシウム付着量400質量ppmを目標とし、上記PBT樹脂ペレット(D−1)と同様の方法で、PBT樹脂ペレット(D−4)を得た。
得られたPBT樹脂ペレット(D−4)は、固有粘度[η]=1.17dl/g、チタン原子含有量60質量ppm、末端カルボキシル基量25eq/T、ペレット長軸平均長さ2.69mm、長軸方向に垂直な断面の短径2.40mm、長径2.45mm、短径と長径の平均値2.43mm、ペレット質量1.57g(100粒)であり、ペレット(D−4)に付着しているステアリン酸カルシウム量は413質量ppmであった。
(7)PBT樹脂ペレット(D−5)の製造:
上記(5)のPBT樹脂ペレット(D−3)の製造において、滑剤としてモンタン酸エステルワックスを用い、モンタン酸エステルワックスの仕込み量を調整して、モンタン酸エステルワックス付着量600質量ppmを目標とした以外は、上記PBT樹脂ペレット(D−3)と同様の方法で、PBT樹脂ペレット(D−5)を得た。
得られたPBT樹脂ペレット(D−5)は、固有粘度[η]=1.17dl/g、チタン原子含有量61質量ppm、末端カルボキシル基量25eq/T、ペレット長軸平均長さ2.70mm、長軸方向に垂直な断面の短径2.40mm、長径2.43mm、短径と長径の平均値2.42mm、ペレット質量1.56g(100粒)のPBT樹脂ペレットであり、ペレット(D−5)に付着しているモンタン酸エステルワックス量は550質量ppmであった。
(8)PBT樹脂ペレット(D−6)の製造:
上記(4)のPBT樹脂ペレット(D−2)の製造において、ステアリン酸カルシウムの仕込み量を調整し、ステアリン酸カルシウム付着量1,100質量ppmを目標とした以外は、上記PBT樹脂ペレット(D−2)と同様の方法で、PBT樹脂ペレット(D−6)を得た。
PBT樹脂ペレット(D−6)は、固有粘度[η]=0.96dl/g、チタン原子含有量58質量ppm、末端カルボキシル基量21eq/T、ペレット長軸平均長さ2.71mm、長軸方向に垂直な断面の短径2.40mm、長径2.44mm、短径と長径の平均値2.42mm、ペレット質量1.57g(100粒)のPBT樹脂ペレットであり、ペレット(D−6)に付着しているステアリン酸カルシウム量は1,080質量ppmであった。
(9)PBT樹脂ペレット(D−7)の製造:
上記(3)PBT樹脂ペレット(A’−1)の製造において、ヒンダードフェノール系酸化防止剤及び離型剤の配合量を、PBT樹脂ペレット(A−1)100質量部に対しそれぞれ0.3質量部とした以外は同様にして、固有粘度[η]=0.95dl/g、ΔIV=0.001dl/gのPBT樹脂ペレット(A’−7)を得た。
得られた上記PBT樹脂ペレット(A’−7)を用い、熱風オーブンにて110℃、3時間加熱した後、PBT樹脂ペレット(A’−7)と、ステアリン酸カルシウムの仕込み量を調整し、ステアリン酸カルシウム付着量400質量ppmを目標とした以外は、上記PBT樹脂ペレット(D−1)と同様の方法で、PBT樹脂ペレット(D−7)を得た。
得られたPBT樹脂ペレット(D−7)は、固有粘度[η]=0.95dl/g、チタン原子含有量59質量ppm、末端カルボキシル基量23eq/T、ペレット長軸平均長さ2.72mm、ペレット長軸方向に垂直な断面の短径2.38mm、長径2.43mm、短径と長径の平均値2.41mm、ペレット質量1.57g(100粒)、ペレット(D−7)に付着しているステアリン酸カルシウム量は408質量ppmであった。
(10)PBT樹脂ペレット(D−8)の製造:
上記(9)PBT樹脂ペレット(A’−7)の製造において、PBT樹脂ペレット(A−1)にかえてPBT樹脂ペレット(A−2)を用いた以外は同様にして、固有粘度[η]=1.18dl/g、ΔIV=0.004dl/gのPBT樹脂ペレット(A’−8)を製造した。
得られた上記PBT樹脂ペレット(A’−8)を熱風オーブンにて110℃、3時間加熱した後、PBT樹脂ペレット(A’−8)と、ステアリン酸カルシウムの仕込み量を調整し、ステアリン酸カルシウム付着量400質量ppmを目標とし、上記PBT樹脂ペレット(D−1)と同様の方法で、PBT樹脂ペレット(D−8)を得た。
得られたPBT樹脂ペレット(D−8)は、固有粘度[η]=1.18dl/g、チタン原子含有量60質量ppm、末端カルボキシル基量24eq/T、ペレット長軸平均長さ2.72mm、長軸方向に垂直な断面の短径2.38mm、長径2.45mm、短径と長径の平均値2.42mm、ペレット質量1.57g(100粒)、ペレット(D−8)に付着しているステアリン酸カルシウム量は401質量ppmであった。
得られたPBT樹脂ペレット(A−1)、(A−2)及び(D−1)〜(D−8)を、表1にまとめた。
Figure 2015199775
(実施例1〜6、比較例1〜7)
上記の方法で得られたPBT樹脂ペレット(A−1)、(A−2)及び(D−1)〜(D−8)を、後記表2、3に示す組成(質量部)で混合し、タンブラー(容量60L)を用いて、室温にて15分間ブレンドした後、後記各種測定に使用した。
[PBT樹脂ペレット、ペレットブレンド物の物性測定法]
(1)固有粘度
PBT樹脂ペレット(A−1)、(A−2)、(D−1)〜(D−8)及び実施例1〜6、比較例1、2のペレットブレンド物を、120℃のフェノール/1,1,2,2−テトラクロロエタン=50/50(質量比)混合溶媒に溶解後、30℃にてウベローデ型粘度計を使用し、固有粘度[η](dl/g)を測定した。
(2)末端カルボキシル基量
PBT樹脂ペレット(A−1)、(A−2)、(D−1)〜(D−8)及び実施例1〜6、比較例1、2のペレットブレンド物を粉砕、乾燥した後、粉砕したサンプル0.1gを試験管に精秤した。次いで、ベンジルアルコール3mlを加えた後、195℃の加熱浴に入れ、窒素を吹き込みながら粉砕したポリブチレンテレフタレート樹脂を溶解させた。溶解後、クロロホルムを5ml加え、冷却し指示薬を添加し、次いで、窒素を吹き込みながら0.1N−NaOH/ベンジルアルコール溶液で滴定し、滴定量を求め、次式により末端カルボキシル基量を算出した。
末端カルボキシル基量=(滴定量×0.1×F)/サンプル量
ここで、Fは0.1N−NaOH/ベンジルアルコール溶液の力価であり、末端カルボキシル基量の単位はμeq/g、滴定量の単位はμl、サンプル量の単位はgである。
(3)ペレット表層部の固有粘度とペレット中心部の固有粘度の差(ΔIV)
PBT樹脂ペレット(A−1)、(A−2)及び(A’−1)〜(A’−8)20gを、ヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)200ml中に静置し、経時的に新しいHFIP 200mlと置換する操作を20回繰り返し、ペレット全てを溶解させた。この時、1回目に得られた溶液(フラクション1)と20回目に得られた溶液(フラクション20)から、エバポレーター及び真空乾燥機でHFIPを除去した。得られたPBT樹脂の重量がそれぞれ2g未満であることを確認し、フラクション1及びフラクション20の固有粘度(IV、IV20)を測定し、固有粘度の差(△IV=IV−IV20)を求めた。
(4)PBT中のチタン原子含有量
PBT樹脂ペレット(A−1)、(A−2)、(D−1)〜(D−8)及び実施例1〜6、比較例1、2のペレットブレンド物をサンプリングした後、電子工業用高純度硫酸及び硝酸で湿式分解し、高分解能ICP(Inductively Coupled Plasma)−MS(Mass Spectrometer)(サーモクエスト社製)を使用して測定した。
(5)降温結晶化温度
実施例1〜6及び比較例1〜7のペレット又はペレットブレンド物を、110℃で5時間乾燥させた後、射出成形機(日本製鋼所社製「J85AD」)を用い、シリンダー温度250℃、金型温度80℃の条件で、ISO試験片を射出成形した。得られたISO試験片に対して、PerkinElmer社製「PYRIS Diamond DSC」を用いて、窒素雰囲気下、30℃から300℃まで20℃/分の速度で昇温し、300℃で3分保持した後、速度20℃/分の条件で降温し、DSC測定を行った。降温の際に観測される発熱ピークのピークトップの温度を降温結晶化温度とした。
また、同様の測定を、実施例4、5及び比較例4、7で製造された光ファイバー被覆用チューブに対しても行った。
(6)滑剤付着量
(i)ステアリン酸カルシウムの定量
PBT樹脂ペレット(D−1)〜(D−4)及び(D−6)〜(D−8)並びに実施例1〜5及び比較例1、2のペレットブレンド物について、蛍光X線装置(リガク社製「ZSX Primus」、管球(ターゲット):Rh(ロンジウム)、4kW)にて、カルシウム量分析からステアリン酸カルシウムを定量した。まず、φ30mm試料ホルダーを用いて検量線を作製し、次いで、この検量線を用いて、各PBT樹脂ペレット及びペレットブレンド物のステアリン酸カルシウム付着量を定量した。なお、実施例1〜5及び比較例1、2のペレットブレンド物については、ペレット形状の違いを目視選別する方法によって、ブレンド後のPBT樹脂ペレット(A)とPBT樹脂ペレット(D)とをそれぞれ分離し、分離後のペレットそれぞれについても、ステアリン酸カルシウムおよびを定量した。
(ii)モンタン酸ワックスの定量
PBT樹脂ペレット(B−5)50gを精秤し、分液ロートにヘキサン500mlと共に入れ、15分間撹拌した後、溶液を取り分け、溶媒を留去して残渣を秤量することにより、PBT樹脂ペレット(B−5)のモンタン酸エステルワックス付着量を定量した。また、実施例6で得られたペレットブレンド物を、上記(i)ステアリン酸カルシウムの定量に記載の方法と同様にして、PBT樹脂ペレット(A)とPBT樹脂ペレット(D)に分離し、それぞれのペレットについても、上記と同様の方法で、モンタン酸エステルワックスの付着量を定量した。
(7)回転安息角
23℃、湿度50%に24時間放置した実施例1〜6、比較例1〜7のPBT樹脂ペレット又はペレットブレンド物175gを、三輪式円筒回転形流動表面角測定器(筒井理化学器械社製)の、スリ合わせ栓付き500mlガラス容器に入れた。10rpmで120秒回転させた後、徐々に回転を落とし60秒後に停止し、PBT樹脂ペレット又はペレットブレンド物のなす角度を測定した。なお、測定5回の平均値を、回転安息角(°)とした。
(8)成形性
(i)射出成形性
実施例1、2及び比較例1、2、3、5のペレット又はペレットブレンド物を、120℃で5時間乾燥させた後、射出成形機(日本製鋼所社製「J85AD」)を用いて、計量65mm、スクリュー回転数100rpm、背圧5MPa、シリンダー温度250℃ 、金型温度80℃の条件にて、ISO試験片を射出成形する際の、計量開始から完了までに要する計量時間を測定し、PBT樹脂ペレット又はペレットブレンド物のスクリューへの食い込み性を評価した。
○:計量時間が12秒未満で安定、計量時間バラツキは1秒以内。
×:スクリューへの食い込み不良で、計量不能。
(ii)光ファイバー被覆用チューブ成形性
実施例4、5及び比較例4、7のペレット又はペレットブレンド物を、120℃で5時間乾燥させた後、押出し装置(ROSENDAHL社製「ROEX45−24」、45mm単軸スクリュー押出機)を用い、スクリュー回転数45rpm、シリンダー温度260℃の条件で、光ファイバー4本を導入した、外径2.5mmの光ファイバー被覆PBTチューブ成形を行った。長さ1,000mのチューブにおいて、50mごとにチューブ外径及び内径を測定し、内径及び外径それぞれの変化率がともに5%以内となる最高の成形速度を、下記指標で評価した。
○:速度が200m/分以上
△:速度が100m/分以上200m/分未満
×:速度が100m/分未満
(iii)フィルム押出性
実施例3、6及び比較例4、6のペレット又はペレットブレンド物を、120℃で5時間乾燥させた後、600mm幅Tダイ付きフィルム成形装置(池貝社製「FS−40」、40mmフルフライト型単軸スクリュー押出機、L/D=25、フィードゾーン320mm/8山、コンプレッションゾーン280mm/7山、メタリングゾーン/10山)を用い、シリンダー温度260℃、スクリュー回転数30rpm、吐出量5kg/hrの条件で、厚み50μmフィルムの成形を行い、フィルム成形性を下記指標で評価した。
○:安定性して成形出来る
×:サージング発生し、安定して押出し出来ず
(9)機械的物性
実施例1〜6及び比較例5、6のペレット又はペレットブレンド物を、110℃で5時間乾燥させた後、射出成形機(日本製鋼所社製「J85AD」)を用い、シリンダー温度250℃、金型温度80℃の条件で、ISO試験片を射出成形した。
得られたISO試験片を用い、ISO527に従い、引張強度及び引張破断伸度(破壊呼びひずみ)を測定した。
また、得られたISO試験片にノッチ加工を施した後、ISO179に従い、シャルピー衝撃強度を測定した。
(10)汚染性評価
(i)射出成形における汚染性評価(金型汚れ)
実施例1、2及び比較例2、5のペレット又はペレットブレンド物を、120℃で5時間乾燥させた後、射出成形機(住友重機械工業社製「MINIMAT M8/7A」)を用い、図1に示すようなしずく型金型を用いて、シリンダー温度280−270−270−240(℃)、成形サイクル10秒、金型温度35℃の条件にて、1,000ショット射出成形し、終了後の金型固定側の金属鏡面に発生する白い付着物による汚れの状態を、比較例5を基準とし、目視にて下記指標で評価した。
○:金型付着物は、比較例5の200ショット成形後の状態より少なく、金型汚染性は良好。
×:金型付着物は、比較例5の1,000ショット成形後の状態と同レベルであり、金型汚染性は不良。
なお、図1のしずく型金型は、ゲートGから樹脂組成物を導入し、尖端P部分に発生ガスが溜まり易くなるように設計した金型である。ゲートGの幅は1mm、厚みは1mmであり、図1において、幅h1は14.5mm、長さh2は7mm、長さh3は27mmであり、成形部の厚みは3mmである。
(ii)押出成形における汚染性評価(ロール汚れ)
実施例3、6及び比較例6のペレット又はペレットブレンド物を、120℃で5時間乾燥させた後、上記(4)成形性の(iii)フィルム押出性評価で使用したTダイ付きフィルム成形装置を用い、シリンダー温度260℃、金型温度60℃の条件で、厚み75μmのフィルム成形を120分間行い、金属製冷却チルロール表面に発生する白い付着物を、比較例6を基準とし、目視にて下記指標にて評価した
○:冷却チルロール上の付着物は、比較例6の30分成形後の状態より少なく、ロール汚染性は良好。
×:冷却チルロール上の付着物は、比較例6の120分成形後の状態と同レベルであり、ロール汚染性は不良。
(iii)原料ホッパー内壁の粉付着評価
上記(8)成形性の(ii)光ファイバー被覆用チューブ成形性評価、前記(i)射出成形における汚染性評価又は前記(ii)押出成形における汚染性評価を実施した後の、金属製ホッパー内面に付着発生する粉体を、比較例6を基準とし、目視にて下記指標にて評価した。
○:ホッパー内面の付着物は、比較例6より著しく少なく、ホッパー汚染性は良好。
×:ホッパー内面の付着物は、比較例6と同レベルであり、ホッパー汚染性は不良。
上記の評価結果を、表2、3に示す。
Figure 2015199775
Figure 2015199775
本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物は、成形性に優れ、成形時の装置、設備汚染性を改善することができるので、コネクターや電装部品等の射出成形品や、フィルム、チューブ、各種ラミネートや繊維等の押出成形品等に好適に利用でき、産業上の利用性は非常に高いものである。

Claims (13)

  1. 熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)に滑剤を100〜500質量ppm外部付着させてなる熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(B)5〜30質量%及び熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)に滑剤を5〜60質量ppm外部付着させてなる熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(C)95〜70質量%を含有してなることを特徴とする、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物。
  2. 熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)が、溶融重合法又は溶融混練法により製造されたものである、請求項1に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物。
  3. 熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)が、結晶化促進剤、酸化防止剤及び離型剤から選ばれる少なくとも1種を、熱可塑性ポリエステル樹脂100質量部に対し0.01〜5質量部含有する、請求項1又は2に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物。
  4. 熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物中の滑剤含有量が200質量ppm未満である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物。
  5. 熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)に用いる熱可塑性ポリエステル樹脂がポリブチレンテレフタレート樹脂である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物。
  6. 熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)に外部付着させる滑剤が脂肪酸金属塩である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物。
  7. 回転安息角が30°以下である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物。
  8. 降温結晶化温度が180℃以上である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物。
  9. 滑剤が外部付着されていない熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)95〜70質量%と、熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)に滑剤を150〜900質量ppm外部付着させてなる熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット5〜30質量%とを混合することを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物の製造方法。
  10. 熱可塑性ポリエステル樹脂ペレット(A)を60〜180℃に加熱した後、滑剤を外部付着させる、請求項9に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物の製造方法。
  11. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物を射出成形してなる成形品。
  12. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂ペレットブレンド物を押出成形してなる成形品。
  13. 光ファイバー被覆用チューブである、請求項12に記載の成形品。
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