JP2019026842A - ポリエステル樹脂組成物および該組成物から製造された成形品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】80重量%〜98重量%のポリブチレンテレフタレート樹脂;0.1〜5重量%のカルボジイミド(carbodiimide)系化合物;0.1〜5重量%の核剤;および断面が非円形であって0.5重量%〜15重量%の無機充填剤;を含むポリエステル樹脂組成物。
【選択図】なし
Description
[式1]
含水率(%)=((W1−W0)/W0)×100
(前記式1中、W0は、前記ポリエステル樹脂組成物を用いて製造された試験片を、乾燥した直後に測定した試験片の重量(g)であり、W1は、前記乾燥した試験片を恒温恒湿室に放置後に測定した試験片の重量(g)である)
[式2]
撥水率(%)=((W2−W1)/W1)×100
(前記式2中、W1は、前記式1で定義した通りであり、W2は、前記ポリエステル樹脂組成物を用いて製造された試験片を恒温恒湿室に放置した後、乾燥後に測定した試験片の重量(g)である)。
本発明の一態様は、ポリエステル樹脂組成物に関する。一具体例において、当該ポリエステル樹脂組成物は、ポリブチレンテレフタレート樹脂;カルボジイミド系化合物;核剤;および無機充填剤;を含む。より具体的には、当該ポリエステル樹脂組成物は、ポリブチレンテレフタレート樹脂80重量%〜98重量%;カルボジイミド(carbodiimide)系化合物0.1重量%〜5重量%;核剤0.1重量%〜5重量%;および断面が非円形の無機充填剤0.5重量%〜15重量%;を含む。
前記ポリブチレンテレフタレート(polybutylene terephthalate、PBT)樹脂は、ポリブチレンテレフタレートホモポリマーおよびポリブチレンテレフタレート共重合体を意味する。
前記カルボジイミド系化合物は、前記ポリエステル樹脂組成物の耐加水分解性の保証およびこれによるポリマー安定性の向上を目的として含まれる。
前記核剤は、前記ポリブチレンテレフタレート樹脂の結晶性領域を制御して、ポリブチレンテレフタレート樹脂の結晶化度および結晶化温度の上昇による結晶化速度の増加を目的として含まれる。
[関係式]
R=f(G、N)
(前記関係式中、前記Rは、結晶化速度であり、Gは、結晶核の成長速度であり、前記Nは、結晶核の数である)。
前記無機充填剤は、断面が非円形のものを使用する。一具体例において、前記無機充填剤が繊維状の場合、断面が非円形または板状であり、前記無機充填剤が粒子状の場合、断面が板形の無機充填剤を使用することができる。
前記熱安定剤は、フェノール系熱安定剤およびリン系熱安定剤のうちの1つ以上を含むことができる。前記フェノール系熱安定剤は、押出成形過程で発生するラジカル除去の役割を果たし、前記リン系熱安定剤は、パーオキサイド成分を除去する目的で含まれてもよい。
前記滑剤は、前記ポリエステル樹脂組成物を用いた成形体の射出時、離型性の保証のためにさらに含まれてもよい。一具体例において、前記滑剤は、脂肪酸エステル系滑剤およびモンタン系滑剤のうちの1つ以上を含むことができる。
[式1]
含水率(%)=((W1−W0)/W0)×100
(前記式1中、W0は、前記ポリエステル樹脂組成物を用いて製造された試験片を、乾燥した直後に測定した試験片の重量(g)であり、W1は、前記乾燥した試験片を恒温恒湿室に放置後に測定した試験片の重量(g)である)
[式2]
撥水率(%)=((W2−W1)/W1)×100
(前記式2中、W1は、前記式1で定義した通りであり、W2は、前記ポリエステル樹脂組成物を用いて製造された試験片を恒温恒湿室に放置した後、乾燥後に測定した試験片の重量(g)である)。
本発明の他の態様は、前記ポリエステル樹脂組成物から製造された成形品に関する。一具体例において、前記成形品は、車両ヘッドランプ用ベゼルまたはリフレクタであってもよいが、これに限定されない。
下記の実施例および比較例で使用された成分は下記の通りである。
(B)カルボジイミド系化合物を使用した。
(C)核剤:(C1)モンタン系核剤を使用した。(C2)窒素系核剤を使用した。
(D)無機充填剤:(D1)無機充填剤として断面が板状形の硫酸バリウムを使用した。(D2)無機充填剤として断面が円形の硫酸バリウムを使用した。
(E)熱安定剤:(E1)フェノール系熱安定剤として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)を使用した。(E2)リン系熱安定剤としてトリブチルホスフェートを使用した。
(F)滑剤:(F1)モンタン酸系滑剤としてモンタン酸ナトリウム(sodium soap of montanic acid)を使用した。(F2)窒素系滑剤を使用した。
前記各構成成分を下記表1および表2に記載されているような含有量で添加した後、二軸押出機を用いて、バレル(barrel)温度240℃で250rpmのスクリュー回転速度、総吐出量50kg/hの条件下で押出して、ペレット(pellet)状のポリエステル樹脂組成物を製造した。製造されたペレットは、120℃で4時間乾燥後、射出機で射出温度:250℃の条件で射出して試験片を製造した。
(1)引張強度(MPa):ASTM D638基準に基づいて、5mm/minの速度条件で測定した。
(2)溶融指数(g/10min):ASTM D1238基準に基づいて、250℃、2.16kgの条件で測定した。
(3)屈曲強度(MPa)および屈曲弾性率(MPa):ASTM D790基準に基づいて、span:100mmおよび5mm/minの速度条件で測定した。
(4)衝撃強度(izod、J/m):ASTM D256(1/4インチの試験片)基準に基づいて測定した。
(5)熱変形温度(HDT、℃):ASTM D648基準に基づいて、4.6kgf、120℃/hrの条件で測定した。
(6)収縮率(%):射出用金型の両端に目盛を表示し、3.2mmの厚さの試験片を射出した後、試験片の両端に表示された目盛を測定して、下記式3により収縮率を測定した。
[式3]
収縮率(%)=((金型の両端の目盛間の長さ−射出試験片の両端の目盛間の長さ)/金型の両端の目盛間の長さ)×100
(7)曇価試験(%):130℃/5時間の条件でフォギング(fogging)評価時に発生する揮発物質によるヘイズ(haze)変化を測定した。
(8−1)含水率(%):前記実施例および比較例の組成物に対して、下記式1により含水率を導出した。このとき、前記実施例および比較例のポリエステル樹脂組成物の含水率および撥水率は、多様な測定条件で測定され、一具体例において、下記の乾燥温度と時間、および恒温/恒湿条件を適用して前記試験片の含水率および撥水率を測定した:
[式1]
含水率(%)=((W1−W0)/W0)×100
(前記式1中、W0は、前記ポリエステル樹脂組成物を用いて製造された試験片を、120℃で12時間乾燥した直後に測定した試験片の重量(g)であり、W1は、前記乾燥した試験片(W0)をRH50%および23℃の恒温恒湿室に48時間放置後に測定した試験片の重量(g)である)
(8−2)撥水率(%):撥水率測定機器(製造会社:METTLER TOLEDO、モデル:HR83)を用いて、下記式2により撥水率を導出した:
[式2]
撥水率(%)=((W2−W1)/W1)×100
(前記式2中、W1は、前記式1で定義した通りであり、W2は、前記ポリエステル樹脂組成物を用いて製造された試験片を120℃で12時間乾燥後、RH50%および23℃の恒温恒湿室に15時間放置した後、80℃で75分間乾燥後に測定した試験片の重量(g)である)。
(9)硬度:ASTM D785方法でロックウェル硬度(M scale)を測定した。
(10)比重:ASTM D792基準に基づいて測定した。
Claims (13)
- 80重量%〜98重量%のポリブチレンテレフタレート樹脂;
0.1重量%〜5重量%のカルボジイミド(carbodiimide)系化合物;
0.1重量%〜5重量%の核剤;および
断面が非円形であって0.5重量%〜15重量%の無機充填剤;を含むことを特徴とするポリエステル樹脂組成物。 - 前記ポリブチレンテレフタレート樹脂は、固有粘度が0.95dl/g以上1.50dl/g以下の第1ポリブチレンテレフタレート樹脂、および固有粘度が0.80dl/g以上0.95dl/g未満の第2ポリブチレンテレフタレート樹脂を、1:1重量比〜1:1.5重量比で含むことを特徴とする請求項1に記載のポリエステル樹脂組成物。
- 前記無機充填剤は、炭酸塩、硫酸塩、およびケイ酸塩のうちの1つ以上を含むことを特徴とする請求項1に記載のポリエステル樹脂組成物。
- 前記核剤は、窒素系、モンタン系、およびナトリウム系核剤のうちの1つ以上を含むことを特徴とする請求項1に記載のポリエステル樹脂組成物。
- 前記無機充填剤およびポリブチレンテレフタレート樹脂は、1:6重量比〜1:45重量比で含まれることを特徴とする請求項1に記載のポリエステル樹脂組成物。
- 前記ポリエステル樹脂組成物の全体重量に対してそれぞれ0.1重量%〜5重量%の熱安定剤および滑剤をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のポリエステル樹脂組成物。
- 前記熱安定剤は、リン系熱安定剤およびフェノール系熱安定剤のうちの1つ以上を含み、
前記滑剤は、脂肪酸エステル系滑剤およびモンタン系滑剤のうちの1つ以上を含むことを特徴とする請求項6に記載のポリエステル樹脂組成物。 - 前記ポリエステル樹脂組成物は、W0が、前記ポリエステル樹脂組成物を用いて製造された試験片の乾燥した直後に測定された重量(g)を表し、W1は、前記乾燥した試験片の恒温恒湿室に放置した後に測定された重量(g)を表し、W2は、前記試験片を、恒温恒湿室に放置し、続いて乾燥した後に測定された重量(g)表す場合において((W1−W0)/W0)×100で与えられる含水率が0.13%以下であり、
((W2−W1)/W1)×100で与えられる撥水率が0.13%以下であることを特徴とする請求項1に記載のポリエステル樹脂組成物。
- 前記ポリエステル樹脂組成物は、ASTM D1238基準に基づいて測定された溶融指数(250℃、2.16kg)が70g/10min〜85g/10minであり、
ASTM D648基準に基づいて測定された熱変形温度(4.6kgf、120℃/hr)が175℃以上であることを特徴とする請求項1に記載のポリエステル樹脂組成物。 - 前記ポリエステル樹脂組成物は、ASTM D256基準に基づいて測定された1/4”試験片の衝撃強度が35J/m以上であり、130℃/5時間の条件でフォギング(fogging)評価時に発生する揮発物質によるヘイズ(haze)変化が3.0%以下であることを特徴とする請求項1に記載のポリエステル樹脂組成物。
- 前記ポリエステル樹脂組成物は、ASTM D638に基づいて測定された引張強度が50MPa以上であり、ASTM D790規格に基づいて測定した屈曲強度が90MPa以上であり、ASTM D790規格に基づいて測定した屈曲弾性率が2,700MPa以上であることを特徴とする請求項1に記載のポリエステル樹脂組成物。
- 請求項1〜11のいずれか1項に記載のポリエステル樹脂組成物から形成されることを特徴とする成形品。
- 前記成形品は、車両ヘッドランプ用ベゼルまたはリフレクタであることを特徴とする請求項12に記載の成形品。
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