JP2024507435A - ポリエステル樹脂組成物、その製造方法及びそれから製造された成形品 - Google Patents
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Abstract
本発明は、ポリエステル樹脂組成物、その製造方法及びそれから製造された成形品に関し、本発明によれば、機械的物性と耐熱特性とのバランスを維持することで、高温環境でも平坦度を維持して変形を最小化することができ、特に、電子制御ユニットの部品、そのカバーまたはそのカバー部品をはじめとする自動車部品の素材として適したポリエステル樹脂組成物、その製造方法及びそれから製造された成形品などを提供する効果がある。【選択図】なし
Description
〔関連出願との相互参照〕
本出願は、２０２２年０１月２７日付の韓国特許出願第１０－２０２２－００１１９４０号及びこれに基づいて２０２３年０１月０４日付で再出願された韓国特許出願第１０－２０２３－０００１１０１号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として組み込まれる。
本出願は、２０２２年０１月２７日付の韓国特許出願第１０－２０２２－００１１９４０号及びこれに基づいて２０２３年０１月０４日付で再出願された韓国特許出願第１０－２０２３－０００１１０１号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として組み込まれる。
本発明は、ポリエステル樹脂組成物、その製造方法及びそれから製造された成形品に関し、より詳細には、機械的物性と耐熱特性とのバランスを維持して、高温環境でも変形を最小化し、平坦度を維持することで、複雑な構造で統合化された自動車部品に特に適したポリエステル樹脂組成物及びそれを含む成形品に関する。
ポリエステル樹脂に該当するポリブチレンテレフタレート樹脂（以下、「ＰＢＴ」樹脂という）及びポリエチレンテレフタレート樹脂（以下、「ＰＥＴ」樹脂という）は、機械的及び電気的性質、そして、その他の物理的・化学的特性に優れるので、自動車、電気・電子機器及び事務機器を含め、広範囲な分野に適用されている。
特に、最近、電気自動車及び自律走行技術の発達により部品数の増加及び様々な部品の統合化が進んでいる自動車部品にＰＢＴ、ＰＥＴが活発に用いられている。
しかし、自動車部品の場合、自動車が夏季に屋外での露出を通じておよそ８０℃以上に熱くなる場合には、ひどく曲がる反り変形が観察されるか、または深刻でなくても出庫当時の平坦度を維持できない問題が解決されていない。
そのため、低反り特性などに優れることで、複雑な構造で統合化された自動車部品に適したポリエステル樹脂組成物、及びその成形品を含む自動車ハウジング部品に関する技術開発が必要な実情である。
本発明の目的は、機械的物性と耐熱特性とのバランスを維持して、高温環境でも変形を最小化し、平坦度を維持することで、複雑な構造で統合化された自動車部品に特に適したポリエステル樹脂組成物を提供することである。
また、本発明の目的は、前記ポリエステル樹脂組成物の製造方法を提供することである。
また、本発明は、前記のポリエステル樹脂組成物から製造される成形品を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明は、
ポリブチレンテレフタレート樹脂２８～５０重量％と、
ポリエチレンテレフタレート樹脂２０～４０重量％と、
補強繊維２０．５～３０重量％と、
層状粘土鉱物５～３０重量％とを含み、
前記ポリエチレンテレフタレート樹脂は、１，４－シクロヘキサンジメタノール、イソフタル酸及びブタンジオールから選択された１種以上の単位体を含むことを特徴とするポリエステル樹脂組成物を提供する。
ポリブチレンテレフタレート樹脂２８～５０重量％と、
ポリエチレンテレフタレート樹脂２０～４０重量％と、
補強繊維２０．５～３０重量％と、
層状粘土鉱物５～３０重量％とを含み、
前記ポリエチレンテレフタレート樹脂は、１，４－シクロヘキサンジメタノール、イソフタル酸及びブタンジオールから選択された１種以上の単位体を含むことを特徴とするポリエステル樹脂組成物を提供する。
前記ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）と前記層状粘土鉱物は１：０．９～１．８の重量比（ＰＥＴ：層状粘土鉱物）で含まれてもよい。
前記ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）と前記ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）は１：０．３～１．５の重量比（ＰＢＴ：ＰＥＴ）で含むことができる。
前記ポリブチレンテレフタレート樹脂は、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０，０００～１００，０００ｇ／ｍｏｌであり、ＤＳＣで測定した融点が２００～２４０℃であってもよい。
前記ポリエチレンテレフタレート樹脂は、ＤＳＣで測定した融点が２００～２７０℃であってもよい。
前記補強繊維と前記層状粘土鉱物が１：０．１～０．３の重量比（補強繊維：層状粘土鉱物）で含まれてもよい。
前記補強繊維はガラス繊維であってもよい。
前記ガラス繊維は、シリカ２０～６５重量％；酸化アルミニウム１～４０重量％；酸化カルシウム１０～６０重量％；酸化鉄、マグネシア、酸化ナトリウム、鉄及び酸化ホウ素から選択された１種以上を５重量％以下含み、直径７～１５μｍであり、長さ３～６ｍｍであってもよい。
前記層状粘土鉱物は、マイカ（ｍｉｃａ）、モンモリロナイト（ｍｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅ）、ベントナイト（ｂｅｎｔｏｎｉｔｅ）、カオリナイト（ｋａｏｌｉｎｉｔｅ）、ヘクトライト（ｈｅｃｔｏｒｉｔｅ）、フッ化ヘクトライト（ｆｌｕｏｒｏｈｅｃｔｏｒｉｔｅ）、サポナイト（ｓａｐｏｎｉｔｅ）、バイデライト（ｂｅｉｄｅｌｌｉｔｅ）、ノントロナイト（ｎｏｎｔｒｏｎｉｔｅ）、スチブンサイト（ｓｔｅｖｅｎｓｉｔｅ）、バーミキュライト（ｖｅｒｍｉｃｕｌｉｔｅ）、ハロイサイト（ｈａｌｌｏｙｓｉｔｅ）、ボルコンスコアイト（ｖｏｌｋｏｎｓｋｏｉｔｅ）、スコナイト（ｓａｕｃｏｎｉｔｅ ）、マガディアイト（ｍａｇａｄｉｉｔｅ）、ケニアライト（ｋｅｎｙａｉｔｅ）及びハイドロタルサイト（ｈｙｄｒｏｔａｌｃｉｔｅ）から選択された１種以上であってもよい。
前記ポリエステル樹脂組成物は、熱安定剤、ＵＶ安定剤、滑剤、可塑剤、難燃剤、難燃補助剤、カララント、離型剤、顔料、染料、エステル交換反応抑制剤、帯電防止剤、抗菌剤、加工助剤、金属不活性化剤、フッ素系滴下防止剤及び着色マスターバッチから選択された１種以上の添加剤を含むことができる。
前記添加剤は、前記ポリエステル樹脂組成物を構成する全成分（ポリブチレンテレフタレート樹脂＋ポリエチレンテレフタレート樹脂＋補強繊維＋層状粘土鉱物＋添加剤）１００重量％中に０．１～５重量％の範囲内で含まれてもよい。
前記ポリエステル樹脂組成物は、横×縦２００ｍｍ×１００ｍｍである厚さ２Ｔの試験片を、１００℃の温度下で３０分間放置する前と放置した後の高さ方向の高さの差が０．２５ｍｍ以下であってもよい。
前記ポリエステル樹脂組成物は、ＩＳＯ １７８に準拠して測定した曲げ弾性率が８１２０ＭＰａ以上であってもよい。
前記ポリエステル樹脂組成物は、ＩＳＯ７５－１／２、１．８０ＭＰａの条件で測定した熱変形温度（ＨＤＴ）が１９０℃以上であってもよい。
また、本発明は、
ポリブチレンテレフタレート樹脂２８～５０重量％と、ポリエチレンテレフタレート樹脂２０～４０重量％と、補強繊維２０．５～３０重量％と、層状粘土鉱物５～３０重量％とを含んで混練及び押出するステップを含み、
前記ポリエチレンテレフタレート樹脂は、１，４－シクロヘキサンジメタノール、イソフタル酸及びブタンジオールから選択された１種以上を含んでなることを特徴とするポリエステル樹脂組成物の製造方法を提供する。
ポリブチレンテレフタレート樹脂２８～５０重量％と、ポリエチレンテレフタレート樹脂２０～４０重量％と、補強繊維２０．５～３０重量％と、層状粘土鉱物５～３０重量％とを含んで混練及び押出するステップを含み、
前記ポリエチレンテレフタレート樹脂は、１，４－シクロヘキサンジメタノール、イソフタル酸及びブタンジオールから選択された１種以上を含んでなることを特徴とするポリエステル樹脂組成物の製造方法を提供する。
前記層状粘土鉱物は、マイカ（ｍｉｃａ）、モンモリロナイト（ｍｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅ）、ベントナイト（ｂｅｎｔｏｎｉｔｅ）、カオリナイト（ｋａｏｌｉｎｉｔｅ）、ヘクトライト（ｈｅｃｔｏｒｉｔｅ）、フッ化ヘクトライト（ｆｌｕｏｒｏｈｅｃｔｏｒｉｔｅ）、サポナイト（ｓａｐｏｎｉｔｅ）、バイデライト（ｂｅｉｄｅｌｌｉｔｅ）、ノントロナイト（ｎｏｎｔｒｏｎｉｔｅ）、スチブンサイト（ｓｔｅｖｅｎｓｉｔｅ）、バーミキュライト（ｖｅｒｍｉｃｕｌｉｔｅ）、ハロイサイト（ｈａｌｌｏｙｓｉｔｅ）、ボルコンスコアイト（ｖｏｌｋｏｎｓｋｏｉｔｅ）、スコナイト（ｓａｕｃｏｎｉｔｅ ）、マガディアイト（ｍａｇａｄｉｉｔｅ）、ケニアライト（ｋｅｎｙａｉｔｅ）及びハイドロタルサイト（ｈｙｄｒｏｔａｌｃｉｔｅ）から選択された１種以上であってもよい。
また、本発明は、
前述したポリエステル樹脂組成物を含む成形品を提供する。
前述したポリエステル樹脂組成物を含む成形品を提供する。
前記成形品は、エンジン制御ユニット、変速機（ＴＣＵ）、車体姿勢制御（ＥＳＣ）システム、エアバッグ制御システム、タイヤ空気圧管理（ＴＰＭＳ）システム、及び乗客区分感知システム（ＰＯＤＳ）を含む電子制御ユニットの部品、そのカバーまたはそのカバー部品であってもよい。
本発明に係る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に配合するポリエチレンテレフタレート樹脂の構造及び含量を制御すると同時に、ガラス繊維と特定の層状粘土鉱物の重量比を調節することによって、機械的強度と耐熱特性とのバランスを大きく改善するだけでなく、高温環境でも平坦度を維持して変形を最小化し、これによって、複雑な構造で統合化された自動車部品に特に適し、製造コストも削減することができる。
したがって、本発明に係るポリエステル樹脂組成物は、これを必要とするエンジン制御ユニット、変速機（ＴＣＵ）、車体姿勢制御（ＥＳＣ）、エアバッグ制御、タイヤ空気圧管理（ＴＰＭＳ）、乗客区分感知システム（ＰＯＤＳ）などを含む電子制御ユニット（ＥＣＵ）の部品、そのカバーまたはそのカバー部品などに優先的に適用可能である。
以下、本発明に対する理解を助けるために、本発明をより詳細に説明する。
本明細書及び特許請求の範囲で使用された用語や単語は、通常の又は辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者が発明を最良の方法で説明するために用語の概念を適宜定義できるという点を勘案して、本発明の技術的思想に符合する意味及び概念で解釈されなければならない。
本明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含むことができるということを意味する。
本記載で使用する「含量」という用語は、特に特定しない限り、重量％の単位を有する。
本記載で使用する「低反り特性」という用語は、同じ試験片において、製造直後の試験片の高さ寸法に対し、高温条件で一定時間放置した後の高さ寸法が維持されることを指す。前記低反り特性は、高さ寸法の偏差が０に近いほど好ましく、また、試験片間の高さ寸法の平均に変動がないことが好ましい。
本発明者らは、特に、自動車のエンジン制御ユニット、変速機（ＴＣＵ）、車体姿勢制御（ＥＳＣ）、エアバッグ制御、タイヤ空気圧管理（ＴＰＭＳ）、乗客区分感知システム（ＰＯＤＳ）などを含む電子制御ユニットの部品、そのカバーまたはそのカバー部品用素材として、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構成されたベース樹脂に、高温条件でも変形を最小化できる所定の成分を含め、これらの使用量を調節する場合、機械的強度と耐熱特性とのバランスを大きく改善し、高温環境でも変形を最小化し、平坦度を維持することで、複雑な構造で統合化された自動車部品に特に適することを確認し、さらに研究に邁進して本発明を完成するようになった。
本発明の一実施例は、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、補強繊維、及び層状粘土鉱物を含むポリエステル樹脂組成物を提供する。
前記ポリエチレンテレフタレート樹脂は、１，４－シクロヘキサンジメタノール、イソフタル酸及びブタンジオールから選択された１種以上を含んでなることを特徴とする。
前記ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）と前記層状粘土鉱物が１：０．９～１．８の重量比（ＰＥＴ：層状粘土鉱物）で含まれることを特徴とする。
前記層状粘土鉱物は、マイカ（ｍｉｃａ）、モンモリロナイト（ｍｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅ）、ベントナイト（ｂｅｎｔｏｎｉｔｅ）、カオリナイト（ｋａｏｌｉｎｉｔｅ）、ヘクトライト（ｈｅｃｔｏｒｉｔｅ）、フッ化ヘクトライト（ｆｌｕｏｒｏｈｅｃｔｏｒｉｔｅ）、サポナイト（ｓａｐｏｎｉｔｅ）、バイデライト（ｂｅｉｄｅｌｌｉｔｅ）、ノントロナイト（ｎｏｎｔｒｏｎｉｔｅ）、スチブンサイト（ｓｔｅｖｅｎｓｉｔｅ）、バーミキュライト（ｖｅｒｍｉｃｕｌｉｔｅ）、ハロイサイト（ｈａｌｌｏｙｓｉｔｅ）、ボルコンスコアイト（ｖｏｌｋｏｎｓｋｏｉｔｅ）、スコナイト（ｓａｕｃｏｎｉｔｅ）、マガディアイト（ｍａｇａｄｉｉｔｅ）、ケニアライト（ｋｅｎｙａｉｔｅ）及びハイドロタルサイト（ｈｙｄｒｏｔａｌｃｉｔｅ）から選択された１種以上であることを特徴とする。
本発明に係る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に配合するポリエチレンテレフタレート樹脂の構造を制御し、補強繊維と層状粘土鉱物の重量比を調節することによって、高温環境でも平坦度を維持して変形を最小化することができる。
以下、本発明のポリエステル樹脂組成物を構成する成分別に具体的に説明する。
ポリブチレンテレフタレート樹脂
本発明の一実施例によれば、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を含む。上述したように、ポリエステル樹脂組成物がポリブチレンテレフタレート樹脂を含むことによって、自動車部品に必要な物性を実現することができる。
本発明の一実施例によれば、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を含む。上述したように、ポリエステル樹脂組成物がポリブチレンテレフタレート樹脂を含むことによって、自動車部品に必要な物性を実現することができる。
本発明の一実施例において、前記ポリブチレンテレフタレート樹脂として、１，４－ブタンジオールと、テレフタル酸又はジメチルテレフタレートとを直接エステル化反応させるか、またはエステル交換反応させて縮重合したポリブチレンテレフタレート樹脂が使用されてもよい。
本発明のポリエステル樹脂組成物のベース樹脂の一種として含まれるポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）は、下記化学式１で表される繰り返し単位を有することができる。
前記化学式１において、ｎは、５０以上の整数を示し、例えば、５０～２００の整数を示す。
本発明の一実施例において、前記ポリエステル樹脂組成物の衝撃強度を高めるために、前記ポリブチレンテレフタレート樹脂を、ポリテトラメチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、脂肪族ポリエステル、脂肪族ポリアミドなどのような衝撃改善化合物を共単量体として追加して共重合した共重合体、または前記ポリブチレンテレフタレート樹脂を前記衝撃改善化合物と反応させた変性ポリブチレンテレフタレート樹脂が使用されてもよい。
本発明の一実施例において、ＡＳＴＭ Ｄ２８５７に準拠して測定した前記ポリブチレンテレフタレート樹脂の固有粘度ηは、一例として、０．６ｄｌ／ｇ～１．８ｄｌ／ｇ、０．７ｄｌ／ｇ～１．３ｄｌ／ｇ、または０．９～１．３ｄｌ／ｇである。前記ポリブチレンテレフタレート樹脂の固有粘度が前記範囲を満たす場合に、機械的特性と加工性の物性バランスに優れたポリエステル樹脂組成物を確保することができる。
前記固有粘度（ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ、η）は、測定しようとする試料を塩化メチレンに溶解させた後に得られた濾過液を、ウベローデ型粘度管を用いて、２０℃で測定することができる。
前記ポリブチレンテレフタレート樹脂は、重量平均分子量が、一例として２０，０００ｇ／ｍｏｌ～１００，０００ｇ／ｍｏｌ、３０，０００ｇ／ｍｏｌ～９０，０００ｇ／ｍｏｌ、４０，０００ｇ／ｍｏｌ～８０，０００ｇ／ｍｏｌ、または５０，０００ｇ／ｍｏｌ～７０，０００ｇ／ｍｏｌであってもよい。上述した範囲内で、機械的物性を向上させることができる。
前記重量平均分子量は、具体的に、１ｍｌのガラス瓶にテトラヒドロフラン（ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｆｕｒａｎ、ＴＨＦ）と化合物を入れ、化合物の濃度が１ｗｔ％であるサンプル試料を準備し、標準試料（ポリスチレン、ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）とサンプル試料をフィルター（ポアサイズが０．４５μｍ）を通じて濾過させた後、ＧＰＣインジェクタ（ｉｎｊｅｃｔｏｒ）に注入し、サンプル試料の溶離（ｅｌｕｔｉｏｎ）時間を標準試料のキャリブレーション（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）曲線と比較して、化合物の分子量及び分子量分布を得ることができる。このとき、測定機器としてＩｎｆｉｎｉｔｙ ＩＩ １２６０（Ａｇｉｌｉｅｎｔ社）を用いることができ、流速は１．００ｍＬ／ｍｉｎ、カラム温度は４０．０℃に設定することができる。
前記ポリブチレンテレフタレート樹脂は、ＤＳＣで測定した融点が、一例として２００～２４０℃、または２１０～２３０℃であってもよい。上述した範囲を満たす場合、高温条件下でも機械的物性を維持することができる。
本発明の一実施例において、前記ポリブチレンテレフタレート樹脂は、前記ポリブチレンテレフタレート樹脂とポリエチレンテレフタレート樹脂を含むベース樹脂中に、一例として２８～５０重量％、３０～５０重量％、または３０～４５重量％で含むことができる。前記含量範囲未満である場合、射出成形時に固化速度が遅くなってサイクルタイムが長くなる問題が発生することがあり、前記含量範囲を超える場合は、高温条件で反り変形が著しく発生することがある。
前記ポリブチレンテレフタレート樹脂の製造方法は、本発明の属する技術分野で通常行われる重合方法であれば、特に制限されず、本発明に係るポリブチレンテレフタレート樹脂の定義に符合する場合、商業的に購入して用いても構わない。
ポリエチレンテレフタレート樹脂
本発明の一実施例によれば、ポリエステル樹脂組成物はポリエチレンテレフタレート樹脂を含む。上述したように、ポリエステル樹脂組成物はポリエチレンテレフタレート樹脂を含むことによって、自動車部品及びそのカバー部品に必要な物性を実現することができる。
本発明の一実施例によれば、ポリエステル樹脂組成物はポリエチレンテレフタレート樹脂を含む。上述したように、ポリエステル樹脂組成物はポリエチレンテレフタレート樹脂を含むことによって、自動車部品及びそのカバー部品に必要な物性を実現することができる。
本発明の一実施例によれば、前記ポリエチレンテレフタレート樹脂が通常のポリエチレンテレフタレート樹脂であれば、特に制限されず、より具体的に、コポリエチレンテレフタレート重合体であることが好ましい。
本発明のポリエステル樹脂組成物の更に他の成分であるポリエチレンテレフタレート樹脂は、下記化学式２で表される繰り返し単位を基本構造として有することができる。
前記化学式２において、ｍは、１以上の整数を示し、例えば、４０～１６０の整数を示す。
本発明の一実施例において、前記ポリエステル樹脂組成物の衝撃強度を高めるために、前記ポリエチレンテレフタレート樹脂を、ポリテトラメチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、脂肪族ポリエステル、脂肪族ポリアミドなどのような衝撃改善化合物を共単量体として追加して共重合した共重合体、または前記ポリエチレンテレフタレート樹脂を前記衝撃改善化合物と反応させた変性ポリエチレンテレフタレート樹脂が使用されてもよい。
このとき、衝撃改善化合物としては、１，４－シクロヘキサンジメタノール、イソフタル酸、ブタンジオールなどが挙げられる。
前記衝撃改善化合物は、ポリエチレンテレフタレート樹脂の骨格を構成する単位体として含まれ得、このとき、投入量は、５～４５モル％、または１０～４０モル％であってもよい。
本発明の一実施例において、ＡＳＴＭ Ｄ２８５７に準拠して測定した前記ポリエチレンテレフタレート樹脂の固有粘度（Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ；ＩＶ、η）は、ポリエチレンテレフタレート樹脂の加工性及び機械的物性を考慮するとき、一例として０．５～１ｄｌ／ｇ、好ましくは０．６～１．０ｄｌ／ｇである。前記ポリエチレンテレフタレート樹脂の固有粘度が前記範囲を満たす場合に、優れた低反り特性を提供するポリエステル樹脂組成物を確保することができる。
前記ポリエチレンテレフタレート樹脂は、ＤＳＣで測定した融点が、一例として２００～２７０℃、または２３０～２５０℃であってもよい。上述した範囲を満たす場合、高温条件下で機械的物性を維持することができる。
本発明の一実施例において、前記ポリエチレンテレフタレート樹脂は、ポリエステル樹脂組成物の全重量を基準として２０～４０重量％、２０～３５重量％、または２３～３５重量％で含むことができる。上述した範囲内で前記ポリエチレンテレフタレート樹脂の含量を調節することによって、前記ポリエステル系組成物の機械的物性を向上させることができ、優れた低反り特性を提供することができる。
前記ポリエチレンテレフタレート樹脂の製造方法は、本発明の属する技術分野で通常行われる重合方法であれば、特に制限されず、本発明に係るポリエチレンテレフタレート樹脂の定義に符合する場合、商業的に購入して用いても構わない。
補強繊維
本発明の一実施例において、前記ポリエステル樹脂組成物は補強繊維を含むことによって、前記ポリエステル樹脂組成物の成形品の物理的性質を向上させることができ、具体的に、成形品の引張強度及び曲げ強度を向上させることができる。
本発明の一実施例において、前記ポリエステル樹脂組成物は補強繊維を含むことによって、前記ポリエステル樹脂組成物の成形品の物理的性質を向上させることができ、具体的に、成形品の引張強度及び曲げ強度を向上させることができる。
本発明の一実施例によれば、前記補強繊維はガラス繊維を使用することができ、前記ガラス繊維は、他の無機質繊維及び／又は天然繊維と共に使用されてもよい。前記無機質繊維は、一例として、炭素繊維、玄武岩繊維などであり、前記天然繊維は、ケナフまたは大麻などであってもよい。
本発明の一実施例において、前記ガラス繊維の断面は、円形、矩形、楕円形、ダンベル、菱形などの形状を有することができ、直径が、一例として７～２０μｍ、または７～１５μｍであり、長さは２～６ｍｍ、または３～６ｍｍであってもよい。上述した範囲を満たす場合に、優れた機械的物性バランスを実現することができる。前記直径及び長さは、一例として、それぞれ平均直径及び平均長さであってもよい。
前記ガラス繊維の直径及び長さは、この技術分野で通常用いられる方法により測定することができる。例えば、当該ガラス繊維を走査電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＳＥＭ）で観察し、これから測定することができる。
前記ガラス繊維の平均直径及び平均長さは、５０個のガラス繊維を測定し、それぞれ平均した値であり得る。
前記ガラス繊維の断面は、円形、矩形、楕円形、ダンベル、菱形などの形状を有することができる。
前記ガラス繊維は、繊維の製造時または後処理工程時にサイジング剤（ｓｉｚｉｎｇ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ）によって処理され得る。
前記サイジング剤は、主に良好なストランドを形成するために使用され、前記カップリング剤は、ガラス繊維とポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂との間の良好な接着を可能にするもので、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂及びガラス繊維の種類を考慮して適宜選択して使用する場合、ポリエステル樹脂組成物に優れた物性を付与することができる。
前記サイジング剤の使用方法としては、ガラス繊維に直接処理する方法、ポリブチレンテレフタレート樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂に添加する方法などがあり、サイジング剤の性能を十分に発揮するためには、その含量を適切に選択しなければならない。
前記サイジング剤の例としては、アミン系、アクリル系またはシラン系サイジング剤があり、前記シラン系サイジング剤の例としては、γ－アミノプロピルトリエトキシシラン、γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－（β－アミノエチル）γ－アミノプロピルトリエトキシシラン、γ－メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β（３，４－エポキシエチル）γ－アミノプロピルトリメトキシシランなどがある。
特に、本記載のガラス繊維は、シリカを含有することが、剛性及び機械的物性を提供できるので好ましい。
このとき、前記シリカは、前記ガラス繊維中に、一例として２０～６５重量％、好ましくは２５～６０重量％、さらに好ましくは３０～５５重量％含まれてもよい。上述した範囲内で前記ガラス繊維の含量を調節することによって、前記ポリエステル系組成物の耐衝撃性を向上させ、機械的物性を向上させることができる。前記範囲未満では、ガラス繊維の添加による耐熱性及び機械的物性の向上などに対する効果が僅かとなることがあり、前記範囲を超える場合には、低反り特性が大きく低下することがある。
また、酸化アルミニウムを前記ガラス繊維中に、一例として１～４０重量％、または５～３０重量％で含むことができる。
また、酸化カルシウムを前記ガラス繊維中に、一例として１０～６０重量％、または２０～５０重量％で含むことができる。
また、酸化鉄、マグネシア、酸化ナトリウム、鉄及び酸化ホウ素から選択された１種以上を５重量％以下、または０．００１～５重量％含むことができる。
本発明の一実施例において、前記補強繊維は、前述したポリエチレンテレフタレート樹脂よりも過量投入され得る。この場合に、射出品内の補強効果をさらに改善することができる。
具体例として、前記補強繊維は、前記ポリエステル樹脂組成物の全重量を基準として２０．５～３０重量％、または２３～２８重量％で含むことができる。上述した範囲内で前記補強繊維の含量を調節することによって、前記ポリエステル樹脂組成物によって製造される成形品の引張強度及び曲げ強度を向上させることができる。
層状粘土鉱物
本発明に係る層状粘土鉱物は、一例として、マイカ（ｍｉｃａ）、モンモリロナイト（ｍｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅ）、ベントナイト（ｂｅｎｔｏｎｉｔｅ）、カオリナイト（ｋａｏｌｉｎｉｔｅ）、ヘクトライト（ｈｅｃｔｏｒｉｔｅ）、フッ化ヘクトライト（ｆｌｕｏｒｏｈｅｃｔｏｒｉｔｅ）、サポナイト（ｓａｐｏｎｉｔｅ）、バイデライト（ｂｅｉｄｅｌｌｉｔｅ）、ノントロナイト（ｎｏｎｔｒｏｎｉｔｅ）、スチブンサイト（ｓｔｅｖｅｎｓｉｔｅ）、バーミキュライト（ｖｅｒｍｉｃｕｌｉｔｅ）、ハロイサイト（ｈａｌｌｏｙｓｉｔｅ）、ボルコンスコアイト（ｖｏｌｋｏｎｓｋｏｉｔｅ）、スコナイト（ｓａｕｃｏｎｉｔｅ）、マガディアイト（ｍａｇａｄｉｉｔｅ）、ケニアライト（ｋｅｎｙａｉｔｅ）及びハイドロタルサイト（ｈｙｄｒｏｔａｌｃｉｔｅ）から選択された１種以上を含むことができる。前記層状粘土鉱物を使用する場合、フィラーの役割を行うことで、ベース樹脂を構成するポリマーの結晶構造と補強繊維による縦横比を減少させ、優れた低反り特性を付与することができる。
本発明に係る層状粘土鉱物は、一例として、マイカ（ｍｉｃａ）、モンモリロナイト（ｍｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅ）、ベントナイト（ｂｅｎｔｏｎｉｔｅ）、カオリナイト（ｋａｏｌｉｎｉｔｅ）、ヘクトライト（ｈｅｃｔｏｒｉｔｅ）、フッ化ヘクトライト（ｆｌｕｏｒｏｈｅｃｔｏｒｉｔｅ）、サポナイト（ｓａｐｏｎｉｔｅ）、バイデライト（ｂｅｉｄｅｌｌｉｔｅ）、ノントロナイト（ｎｏｎｔｒｏｎｉｔｅ）、スチブンサイト（ｓｔｅｖｅｎｓｉｔｅ）、バーミキュライト（ｖｅｒｍｉｃｕｌｉｔｅ）、ハロイサイト（ｈａｌｌｏｙｓｉｔｅ）、ボルコンスコアイト（ｖｏｌｋｏｎｓｋｏｉｔｅ）、スコナイト（ｓａｕｃｏｎｉｔｅ）、マガディアイト（ｍａｇａｄｉｉｔｅ）、ケニアライト（ｋｅｎｙａｉｔｅ）及びハイドロタルサイト（ｈｙｄｒｏｔａｌｃｉｔｅ）から選択された１種以上を含むことができる。前記層状粘土鉱物を使用する場合、フィラーの役割を行うことで、ベース樹脂を構成するポリマーの結晶構造と補強繊維による縦横比を減少させ、優れた低反り特性を付与することができる。
前記層状粘土鉱物は、前記ポリエステル樹脂組成物の全重量を基準として２～３０重量％、５～１５重量％、または５～１０重量％で含むことができる。前記範囲で含まれる場合に、層状粘土鉱物による補強繊維の破壊による機械的強度などの物性の低下を防止して、優れた物性を維持することができる。
＜ポリエステル樹脂組成物＞
本発明に係る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とポリエチレンテレフタレート樹脂を１：０．９～１．８の重量比（ＰＢＴ：ＰＥＴ）で含むことができる。上述した範囲を満たす場合、機械的物性を維持しながら、低反り特性を改善することができる。
本発明に係る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とポリエチレンテレフタレート樹脂を１：０．９～１．８の重量比（ＰＢＴ：ＰＥＴ）で含むことができる。上述した範囲を満たす場合、機械的物性を維持しながら、低反り特性を改善することができる。
前記ポリブチレンテレフタレート樹脂と前記ポリエチレンテレフタレート樹脂は、一例として１：０．９～１．６の重量比（ＰＢＴ：ＰＥＴ）、または１：１～１．４の重量比（ＰＢＴ：ＰＥＴ）で含むことができる。上述した範囲を満たす場合、機械的物性を維持しながら、低反り特性を改善することができる。前記範囲未満である場合、高温条件で反りをはじめとする変形が著しく発生する問題が発生し、前記範囲を超える場合、射出成形時に固化速度が遅くなってサイクルタイムが長くなる問題が発生するようになる。
本発明に係るポリエステル樹脂組成物は、補強繊維が層状粘土鉱物よりも過量投入され得、この場合に、固化速度を向上させ、低反り特性を改善することができる。
前記補強繊維の重量は、一例として、前記補強繊維と前記層状粘土鉱物が１：０．１～０．３の重量比（補強繊維：層状粘土鉱物）、または１：０．１５～０．２５の重量比（補強繊維：層状粘土鉱物）となる量で含まれてもよい。
本発明に係るポリエステル樹脂組成物に含まれる添加剤は、熱安定剤、ＵＶ安定剤、滑剤、可塑剤、難燃剤、難燃補助剤、カララント、離型剤、顔料、染料、エステル交換反応抑制剤、帯電防止剤、抗菌剤、加工助剤、金属不活性化剤、フッ素系滴下防止剤及び着色マスターバッチから選択された１種以上をさらに含むことができる。
本発明の一実施例において、前記添加剤は、前記ポリエステル樹脂組成物の全重量を基準として０．１～５重量％、０．１～３重量％、または０．１～１重量％含むことができる。前記範囲で含まれる場合に、樹脂組成物の物性に影響を与えないと共に、添加剤本来の特性が発現される効果がある。
前記熱安定剤は、フェノール系熱安定剤、ヒンダードアミン系化合物などを使用することができる。具体的に、前記フェノール系熱安定剤は、一例として、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）（Ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ ｔｅｔｒａｋｉｓ（３－（３，５－ｄｉ－ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌ－４－ｈｙｄｒｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）ｐｒｏｐｉｏｎａｔｅ））であってもよい。
具体的に前記熱安定剤の含量は、前記ポリエステル樹脂組成物の全重量を基準として０．１～５重量％、０．１～３重量％、または０．１～１重量％含むことができる。上述した範囲内で前記熱安定剤の含量を調節することによって、ポリエステル樹脂組成物の衝撃強度が優れると共に、熱変形温度を増加させて耐熱特性に優れ、流動指数が減少するという効果がある。
本発明では、フェノール系化合物としてＨｉｎｄｅｒｅｄ Ｐｈｅｎｏｌｉｃ Ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ １０１０を使用することができる。
前記ヒンダードアミン系化合物は、ヒンダードアミン末端基が、ベース樹脂を構成するポリマーの末端基と反応して耐加水分解特性を付与することができる。具体的に、前記ヒンダードアミン系化合物を使用する場合、前記ポリエステル系組成物の成形時にガスが発生することを効果的に抑制することができる。
前記ヒンダードアミン系化合物は、一例として、重量平均分子量が２２００～２３００ｇ／ｍｏｌのハロゲンフリーアルコキシヒンダードアミンであってもよい。具体例として、ポリ［［６－［（１，１，３，３－テトラメチルブチル）アミノ］－ｓ－トリアジン－２，４－ジイル］－［（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）イミノ］－ヘキサメチレン－［（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）イミノ］（Ｐｏｌｙ［［６－［（１，１，３，３－ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｂｕｔｙｌ）ａｍｉｎｏ］－ｓ－ｔｒｉａｚｉｎｅ－２，４－ｄｉｙｌ］－［（２，２，６，６－ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ－４－ｐｉｐｅｒｉｄｙｌ）ｉｍｉｎｏ］－ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｅｎｅ－［（２，２，６，６－ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ－４－ｐｉｐｅｒｉｄｙｌ）ｉｍｉｎｏ］、ＣＡＳ番号７１８７８－１９－８）などが挙げられる。
前記ヒンダードアミン系化合物は、前記ポリエステル樹脂組成物の全重量を基準として０．１～５重量％、０．１～３重量％、または０．１～１重量％含むことができる。上述した範囲内で前記ヒンダードアミン系化合物の含量を調節することによって、前述した鎖延長剤によって提供される耐加水分解効果を損なわずに当該物性を実現することができる。
前記滑剤は、オレフィン系ワックスであってもよく、前記ポリエステル樹脂組成物に、優れた離型性及び射出性を維持できるようにする役割を提供する。
前記オレフィン系ワックスは、溶融粘度の低い重合体であって、滑り性と可塑性を有する油質相の固体であってもよく、一例として、ポリエチレンワックス及びポリプロピレンワックスから選択される１種以上であってもよく、市販の製品を使用することもできる。
本発明の一実施例において、前記滑剤は、前記ポリエステル樹脂組成物の全重量を基準として０．１～５重量％、０．１～３重量％、または０．１～１重量％含むことができる。上述した範囲を満たす場合、優れた離型性及び射出性を十分に提供することができる。
前記ポリエステル樹脂組成物は、結晶核のポイントの増加を通じた結晶化の調節のために、グリセロールなどのような、結晶の生成時にチェーンフォールディングを容易にする可塑剤を含むことができる。
前記ポリエステル樹脂組成物は、好ましくは、自動車部品のカバー部品用ポリエステル樹脂組成物であってもよい。このとき、自動車部品は、一般の部品だけでなく、エンジン制御ユニット、変速機（ＴＣＵ）、車体姿勢制御（ＥＳＣ）、エアバッグ制御、タイヤ空気圧管理（ＴＰＭＳ）、乗客区分感知システム（ＰＯＤＳ）などを含む電子制御ユニット（ＥＣＵ）の部品、そのカバーまたはそのカバー部品などを含む。
本発明のポリエステル樹脂組成物は、横×縦２００ｍｍ×１００ｍｍである厚さ２Ｔの試験片を、１００℃の温度下で３０分間放置する前と放置した後の高さ方向の高さの差が０．２５ｍｍ以下、０．０１～０．２５ｍｍ、または０．０５～０．２５ｍｍであってもよい。前記範囲を満たす場合、成形品の全ての地点で高温条件で変形を最小化して、低反り特性を向上させることができる。ここで、１２ｍｍは成形品の高さを示し、２Ｔは成形品の厚さを示す。
前記ポリエステル樹脂組成物は、ＩＳＯ １７８に準拠して測定した曲げモジュラスが、一例として８１２０ＭＰａ以上、具体例として８１２０～９０００ＭＰａ、好ましくは８１３０～８２５０ＭＰａであってもよい。前記範囲を満たす場合、機械的物性を維持しながら、高温条件で低反り特性を提供することができる。
前記ポリエステル樹脂組成物は、ＩＳＯ １７９に準拠して測定したシャルピー衝撃強度が、一例として６．６ｋＪ／ｍ2以上、具体例として６．６～７．５ｋＪ／ｍ2、好ましい例として６．６～６．９ｋＪ／ｍ2であってもよい。前記範囲を満たす場合、機械的物性を維持しながら、高温条件で低反り特性を提供することができる。
前記ポリエステル樹脂組成物は、ＩＳＯ ７５－１／２、１．８０ＭＰａの荷重条件で測定した熱変形温度（ＨＤＴ）が、一例として１９０℃以上、具体例として１９０～２０５℃、好ましい例として１９０～２００℃であってもよい。前記範囲を満たす場合、機械的物性を維持しながら、高温条件で低反り特性を提供することができる。
＜ポリエステル樹脂組成物の製造方法＞
本発明に係るポリエステル樹脂組成物は、当業界で公知された方法により製造され得る。例えば、前記ポリエステル樹脂組成物は、各構成成分とその他の添加剤の混合物を押出機内で溶融押出する方法によりペレットの形態で製造され得、前記ペレットは、射出及び押出成形に用いられ得る。
本発明に係るポリエステル樹脂組成物は、当業界で公知された方法により製造され得る。例えば、前記ポリエステル樹脂組成物は、各構成成分とその他の添加剤の混合物を押出機内で溶融押出する方法によりペレットの形態で製造され得、前記ペレットは、射出及び押出成形に用いられ得る。
本発明の一実施例において、前記ペレットは、２４０～３００℃、または２５０～２９０℃の温度で射出または押出され、射出成形時の金型の温度は６０～１２０℃の範囲を有することが好ましい。前記金型の温度が６０℃以下になる場合、外観特性が低下することがあり、１２０℃以上になる場合、樹脂組成物が金型にくっついてしまい、離型性が低下し、冷却速度が増加することがある。前記金型の温度は、具体的に６０～１００℃、７０～９０℃、または７５～８５℃であってもよい。前記範囲を満たす場合、射出成形中に射出金型の温度を調節しても、射出成形品の全ての地点による反りをはじめとする変形を最小化して、低反り特性を向上させることができる。
本発明の一実施例によれば、前記射出成形品が射出成形される過程において、前記ポリエステル樹脂組成物が溶融された溶融物の射出速度は２０～１００ｍｍ／ｓであってもよい。具体的に、前記射出成形品が射出成形される途中に、前記ポリエステル系組成物が溶融された溶融物の射出速度は２０～９０ｍ／ｓ、２０～８０ｍｍ／ｓ、または３０～６０ｍｍ／ｓであってもよい。前記範囲を満たす場合、射出成形品の射出成形中に射出金型の温度を調節しても、成形品の全ての地点による反りをはじめとする変形を最小化して、低反り特性を向上させることができる。
本発明のポリエステル樹脂組成物の製造方法は、一例として、前述したポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、補強繊維、層状粘土鉱物及びその他の添加剤を含むポリエステル樹脂組成物を混練及び押出するステップを含むことを特徴とし、この場合に、剛性及び加工性、低反り特性の物性バランスを実現することができる。
＜成形品＞
本発明の他の実施例によれば、前述したポリエステル樹脂組成物で製造された成形品を提供する。
本発明の他の実施例によれば、前述したポリエステル樹脂組成物で製造された成形品を提供する。
前記成形品は、特に、自動車のエンジン制御ユニット、変速機（ＴＣＵ）、車体姿勢制御（ＥＳＣ）、エアバッグ制御、タイヤ空気圧管理（ＴＰＭＳ）、乗客区分感知システム（ＰＯＤＳ）を含む電子制御ユニット（ＥＣＵ）の部品、そのカバーまたはそのカバー部品であってもよい。
前記電子制御ユニットの部品、そのカバーまたはそのカバー部品は、前記ポリエステル系組成物を成形温度２３０～３００℃下、好ましくは２５０～２９０℃下で押出または射出するステップを含んで製造され得、この範囲内で、欠陥のない製品が得られ、また、前記成形品の製造時間を短縮させることができ、製造コストを削減することができる。
上述した範囲内で前記成形品の衝撃強度、引張強度及び曲げ強度を調節することによって、耐衝撃性を向上させて成形品の耐久性を向上させることができる。
本記載のポリエステル樹脂組成物、その製造方法及び成形品を説明するにおいて、明示的に記載していない他の条件や装備などは、当業界において通常行われる範囲内で適宜選択することができ、特に制限されないことを明示する。
以下、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように、本発明の実施例について詳細に説明する。しかし、本発明は、様々な異なる形態で実現可能であり、ここで説明する実施例に限定するものではない。また、ここで、％は、特に定義しない限り、重量％を意味する。
［実施例］
本発明の一実施例において、ポリエステル樹脂組成物の製造に用いられる各構成成分は、次の通りである。
（Ａ）ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ、固有粘度０．７～１．１２ｄｌ／ｇ、Ｍｗ１０，０００～８０，０００ｇ／ｍｏｌ）、Ｔｈｕｎｈｅ社、ＴＨ６０８２Ａ
（Ｂ）ポリエチレンテレフタレート樹脂
（Ｂ－１）Ｃｏ－ＰＥＴ（イソフタル酸単位体を５～５０モル％含むＰＥＴ、固有粘度０．５～１．０ｄｌ／ｇ、Ｍｗ５，０００～８０，０００ｇ／ｍｏｌ）、ＴＫ ｃｈｅｍｉｃａｌ社、Ｔｅｘ Ｐｅｔ ８７４－Ｃ８０
（Ｂ－２）Ｈｏｍｏ－ＰＥＴ（固有粘度０．５～１．０ｄｌ／ｇ、Ｍｗ５，０００～８０，０００ｇ／ｍｏｌ）、ＳＫケミカル社、ＢＢ８０５５
（Ｂ－３）Ｈｏｍｏ－ＰＥＴ（固有粘度１．０～１．２ｄｌ／ｇ、Ｍｗ５，０００～８０，０００ｇ／ｍｏｌ）、ヒューヴィス社、ＪＳＢ ５９９
（Ｃ）補強繊維：直径７～１５μｍ、長さ３～６ｍｍ、組成：シリカ４０～５０％、酸化アルミニウム１０～２０％、及び酸化カルシウム３０～４０％のガラス繊維、ＮＥＧ社、Ｔ－１８７Ｈ製品
ここで、％は、重量％を意味する。
（Ｄ）層状粘土鉱物
（Ｄ－１）マイカ：ＭＩＣＡ ２００ＤＸ
（Ｄ－２）タルク：ＫＣ－３０００Ｃ、ＫＯＣＨ社
（Ｄ－３）炭酸カルシウム
（Ｅ）添加剤
（Ｅ－１）熱安定剤：Ｉｒｇａｎｏｘ １０１０
（Ｅ－２）滑剤：ＰＥ系ワックス（製品名ＬＣ１０２Ｎ）
（Ｅ－３）カーボンブラックマスターバッチ（製品名ＮＢ ９０８９）
本発明の一実施例において、ポリエステル樹脂組成物の製造に用いられる各構成成分は、次の通りである。
（Ａ）ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ、固有粘度０．７～１．１２ｄｌ／ｇ、Ｍｗ１０，０００～８０，０００ｇ／ｍｏｌ）、Ｔｈｕｎｈｅ社、ＴＨ６０８２Ａ
（Ｂ）ポリエチレンテレフタレート樹脂
（Ｂ－１）Ｃｏ－ＰＥＴ（イソフタル酸単位体を５～５０モル％含むＰＥＴ、固有粘度０．５～１．０ｄｌ／ｇ、Ｍｗ５，０００～８０，０００ｇ／ｍｏｌ）、ＴＫ ｃｈｅｍｉｃａｌ社、Ｔｅｘ Ｐｅｔ ８７４－Ｃ８０
（Ｂ－２）Ｈｏｍｏ－ＰＥＴ（固有粘度０．５～１．０ｄｌ／ｇ、Ｍｗ５，０００～８０，０００ｇ／ｍｏｌ）、ＳＫケミカル社、ＢＢ８０５５
（Ｂ－３）Ｈｏｍｏ－ＰＥＴ（固有粘度１．０～１．２ｄｌ／ｇ、Ｍｗ５，０００～８０，０００ｇ／ｍｏｌ）、ヒューヴィス社、ＪＳＢ ５９９
（Ｃ）補強繊維：直径７～１５μｍ、長さ３～６ｍｍ、組成：シリカ４０～５０％、酸化アルミニウム１０～２０％、及び酸化カルシウム３０～４０％のガラス繊維、ＮＥＧ社、Ｔ－１８７Ｈ製品
ここで、％は、重量％を意味する。
（Ｄ）層状粘土鉱物
（Ｄ－１）マイカ：ＭＩＣＡ ２００ＤＸ
（Ｄ－２）タルク：ＫＣ－３０００Ｃ、ＫＯＣＨ社
（Ｄ－３）炭酸カルシウム
（Ｅ）添加剤
（Ｅ－１）熱安定剤：Ｉｒｇａｎｏｘ １０１０
（Ｅ－２）滑剤：ＰＥ系ワックス（製品名ＬＣ１０２Ｎ）
（Ｅ－３）カーボンブラックマスターバッチ（製品名ＮＢ ９０８９）
実施例１～２、及び比較例１～６
下記表１に示した成分及び含量によって前記（Ａ）ポリブチレンテレフタレート樹脂、（Ｂ－１）～（Ｂ－３）のポリエチレンテレフタレート樹脂、（Ｃ）補強繊維、（Ｄ－１）タルク、（Ｄ－２）マイカ、（Ｄ－３）炭酸カルシウム、（Ｅ－１）熱安定剤、（Ｅ－２）滑剤、及び（Ｅ－３）カーボンブラックマスターバッチを混合した後、Ｌ／Ｄ＝４２、Φ＝４０ｍｍである二軸押出機を用いて、２５０～２９０℃の温度区間で溶融及び混練してペレット状態のポリエステル樹脂組成物を製造した。前記（Ｅ－１）及び（Ｅ－２）は、ポリエステル樹脂組成物全体中に合わせた含量０．８重量％で投入され、合計量１００重量％を満たした。
下記表１に示した成分及び含量によって前記（Ａ）ポリブチレンテレフタレート樹脂、（Ｂ－１）～（Ｂ－３）のポリエチレンテレフタレート樹脂、（Ｃ）補強繊維、（Ｄ－１）タルク、（Ｄ－２）マイカ、（Ｄ－３）炭酸カルシウム、（Ｅ－１）熱安定剤、（Ｅ－２）滑剤、及び（Ｅ－３）カーボンブラックマスターバッチを混合した後、Ｌ／Ｄ＝４２、Φ＝４０ｍｍである二軸押出機を用いて、２５０～２９０℃の温度区間で溶融及び混練してペレット状態のポリエステル樹脂組成物を製造した。前記（Ｅ－１）及び（Ｅ－２）は、ポリエステル樹脂組成物全体中に合わせた含量０．８重量％で投入され、合計量１００重量％を満たした。
製造されたペレット状態の樹脂を、１２０℃で４時間以上乾燥させた後、２８０ｔｏｎの電動射出機（Ｓｕｍｉｔｏｍｏ社）を用いて、射出温度２６０～２９０℃、金型温度８０℃下で４０ｍｍ／ｓの射出速度で射出して、横×縦２００ｍｍ×１００ｍｍである厚さ２Ｔの試験片をそれぞれ製造した後、常温で保管した。
［試験例］
前記実施例１～２、及び比較例１～６でそれぞれ製造された試験片の特性を、下記の方法により測定し、その結果を下記の表１にそれぞれ示した。
＊低反り特性：製造された横×縦２００ｍｍ×１００ｍｍである厚さ２Ｔの試験片に対して、１００℃の温度下で３０分間放置する前と放置した後の高さ方向の寸法をそれぞれ測定した。
＊引張強度（Ｍｐａ）、引張弾性率（ＭＰａ）及び伸び率（％）：ＩＳＯ ５２７－１２に準拠してそれぞれ測定した。
＊曲げ強度（ＭＰａ）及び曲げ弾性率（Ｍｐａ）：ＩＳＯ １７８に準拠して測定した。
＊シャルピーノッチ衝撃強度（ｋＪ／ｍ2）：ＩＳＯ １７９に準拠して測定した。
＊熱変形温度（℃）：ＩＳＯ ７５に準拠して測定した。
前記実施例１～２、及び比較例１～６でそれぞれ製造された試験片の特性を、下記の方法により測定し、その結果を下記の表１にそれぞれ示した。
＊低反り特性：製造された横×縦２００ｍｍ×１００ｍｍである厚さ２Ｔの試験片に対して、１００℃の温度下で３０分間放置する前と放置した後の高さ方向の寸法をそれぞれ測定した。
＊引張強度（Ｍｐａ）、引張弾性率（ＭＰａ）及び伸び率（％）：ＩＳＯ ５２７－１２に準拠してそれぞれ測定した。
＊曲げ強度（ＭＰａ）及び曲げ弾性率（Ｍｐａ）：ＩＳＯ １７８に準拠して測定した。
＊シャルピーノッチ衝撃強度（ｋＪ／ｍ2）：ＩＳＯ １７９に準拠して測定した。
＊熱変形温度（℃）：ＩＳＯ ７５に準拠して測定した。
前記表１に示したように、本発明に係る実施例１及び２の場合、特定の含量でポリブチレンテレフタレート樹脂、イソフタル酸単位体を含むポリエチレンテレフタレート樹脂、補強繊維、マイカ及び添加剤を含むことによって、機械的強度及び耐熱特性のバランスを維持しながら、高温条件でも反りをはじめとする変形を最小化して、低反り特性を大幅に改善することが確認できた。
反面、比較例１の場合、ポリブチレンテレフタレート樹脂、イソフタル酸単位体を含まないポリエチレンテレフタレート樹脂、補強繊維、タルク及び添加剤を含むことによって、耐熱特性はさらに改善されたのに対し、低反り特性を適切に改善できないことが分かった。
また、比較例２の場合、補強繊維をマイカに比べて不適切な含量比で投入することによって、機械的強度が劣るだけでなく、低反り特性を適切に改善できないことが分かった。
また、比較例３の場合、イソフタル酸単位体を含まないポリエチレンテレフタレート樹脂を用いることによって、機械的強度が不良であるだけでなく、低反り特性を適切に改善できないことが分かった。
また、比較例４の場合、ポリブチレンテレフタレート樹脂を少量、そして、イソフタル酸単位体を含まないポリエチレンテレフタレート樹脂を過量含むことによって、耐熱特性が著しく低減するだけでなく、低反り特性を適切に改善できないことが分かった。
また、比較例５の場合、ポリブチレンテレフタレート樹脂、イソフタル酸単位体を含まないポリエチレンテレフタレート樹脂、補強繊維、炭酸カルシウム及び添加剤を含むことによって、機械的強度が著しく低減するだけでなく、低反り特性を適切に改善できないことが分かった。
また、比較例６の場合、ポリブチレンテレフタレート樹脂を過量、そして、イソフタル酸単位体を含むポリエチレンテレフタレート樹脂を少量含むことによって、低反り特性が低減することが分かった。
結論的に、自動車のエンジン制御ユニット、変速機（ＴＣＵ）、車体姿勢制御（ＥＳＣ）、エアバッグ制御、タイヤ空気圧管理（ＴＰＭＳ）、及び乗客区分感知システム（ＰＯＤＳ）を含む電子制御ユニットの部品、そのカバーまたはそのカバー部品用素材として、ポリブチレンテレフタレート樹脂に配合するポリエチレンテレフタレート樹脂の構造及び含量を制御すると同時に、補強繊維と層状粘土鉱物の重量比を調節することによって、機械的強度と耐熱特性とのバランスを維持するだけでなく、高温環境でも平坦度を維持して変形を最小化し、自動車部品、そのカバーまたはそのカバー部品の分野に適することが確認できた。
Claims (16)
- ポリブチレンテレフタレート樹脂２８～５０重量％と、
ポリエチレンテレフタレート樹脂２０～４０重量％と、
補強繊維２０．５～３０重量％と、
層状粘土鉱物５～３０重量％とを含み、
前記ポリエチレンテレフタレート樹脂は、１，４－シクロヘキサンジメタノール、イソフタル酸及びブタンジオールから選択された１種以上を含む、ポリエステル樹脂組成物。 - 前記ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）と前記層状粘土鉱物が１：０．９～１．８の重量比で含まれる、請求項１に記載の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（ＰＢＴ）と前記ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）の重量比（ＰＢＴ：ＰＥＴ）は１：０．３～１．５である、請求項１に記載の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、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０，０００～１００，０００ｇ／ｍｏｌであり、ＤＳＣで測定した融点が２００～２４０℃である、請求項１に記載のポリエステル樹脂組成物。
- 前記ポリエチレンテレフタレート樹脂は、ＤＳＣで測定した融点が２００～２７０℃である、請求項１に記載のポリエステル樹脂組成物。
- 前記補強繊維と前記層状粘土鉱物の重量比（補強繊維：層状粘土鉱物）が１：０．１～０．３である、請求項１に記載のポリエステル樹脂組成物。
- 前記補強繊維は、シリカ２０～６５重量％；酸化アルミニウム１～４０重量％；酸化カルシウム１０～６０重量％；酸化鉄、マグネシア、酸化ナトリウム、鉄及び酸化ホウ素から選択された１種以上を５重量％以下含み、直径７～１５μｍであり、長さ３～６ｍｍであるガラス繊維である、請求項１に記載のポリエステル樹脂組成物。
- 前記層状粘土鉱物は、マイカ（ｍｉｃａ）、モンモリロナイト（ｍｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅ）、ベントナイト（ｂｅｎｔｏｎｉｔｅ）、カオリナイト（ｋａｏｌｉｎｉｔｅ）、ヘクトライト（ｈｅｃｔｏｒｉｔｅ）、フッ化ヘクトライト（ｆｌｕｏｒｏｈｅｃｔｏｒｉｔｅ）、サポナイト（ｓａｐｏｎｉｔｅ）、バイデライト（ｂｅｉｄｅｌｌｉｔｅ）、ノントロナイト（ｎｏｎｔｒｏｎｉｔｅ）、スチブンサイト（ｓｔｅｖｅｎｓｉｔｅ）、バーミキュライト（ｖｅｒｍｉｃｕｌｉｔｅ）、ハロイサイト（ｈａｌｌｏｙｓｉｔｅ）、ボルコンスコアイト（ｖｏｌｋｏｎｓｋｏｉｔｅ）、スコナイト（ｓａｕｃｏｎｉｔｅ ）、マガディアイト（ｍａｇａｄｉｉｔｅ）、ケニアライト（ｋｅｎｙａｉｔｅ）及びハイドロタルサイト（ｈｙｄｒｏｔａｌｃｉｔｅ）から選択された１種以上を含む、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、熱安定剤、ＵＶ安定剤、滑剤、可塑剤、難燃剤、難燃補助剤、カララント、離型剤、顔料、染料、エステル交換反応抑制剤、帯電防止剤、抗菌剤、加工助剤、金属不活性化剤、フッ素系滴下防止剤及び着色マスターバッチから選択された１種以上の添加剤を、前記ポリエステル樹脂組成物を構成する全成分の１００重量％中に０．１～５重量％の範囲内で含む、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、横×縦２００ｍｍ×１００ｍｍである厚さ２Ｔの試験片を、１００℃の温度下で３０分間放置する前と放置した後の高さ方向の高さの差が０．２５ｍｍ以下である、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、ＩＳＯ １７８に準拠して測定した曲げ弾性率が８１２０ＭＰａ以上である、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、ＩＳＯ７５－１／２、１．８０ＭＰａの条件で測定した熱変形温度（ＨＤＴ）が１９０℃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。
- ポリブチレンテレフタレート樹脂２８～５０重量％と、ポリエチレンテレフタレート樹脂２０～４０重量％と、補強繊維２０．５～３０重量％と、層状粘土鉱物５～３０重量％とを含んで混練及び押出するステップを含み、
前記ポリエチレンテレフタレート樹脂は、１，４－シクロヘキサンジメタノール、イソフタル酸及びブタンジオールから選択された１種以上を含む、ポリエステル樹脂組成物の製造方法。 - 前記層状粘土鉱物は、マイカ（ｍｉｃａ）、モンモリロナイト（ｍｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅ）、ベントナイト（ｂｅｎｔｏｎｉｔｅ）、カオリナイト（ｋａｏｌｉｎｉｔｅ）、ヘクトライト（ｈｅｃｔｏｒｉｔｅ）、フッ化ヘクトライト（ｆｌｕｏｒｏｈｅｃｔｏｒｉｔｅ）、サポナイト（ｓａｐｏｎｉｔｅ）、バイデライト（ｂｅｉｄｅｌｌｉｔｅ）、ノントロナイト（ｎｏｎｔｒｏｎｉｔｅ）、スチブンサイト（ｓｔｅｖｅｎｓｉｔｅ）、バーミキュライト（ｖｅｒｍｉｃｕｌｉｔｅ）、ハロイサイト（ｈａｌｌｏｙｓｉｔｅ）、ボルコンスコアイト（ｖｏｌｋｏｎｓｋｏｉｔｅ）、スコナイト（ｓａｕｃｏｎｉｔｅ）、マガディアイト（ｍａｇａｄｉｉｔｅ）、ケニアライト（ｋｅｎｙａｉｔｅ）及びハイドロタルサイト（ｈｙｄｒｏｔａｌｃｉｔｅ）から選択された１種以上を含む、請求項１３に記載のポリエステル樹脂組成物の製造方法。
- 請求項１～１２のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂組成物を含む、成形品。
- 前記成形品は、エンジン制御ユニット、変速機（ＴＣＵ）、車体姿勢制御（ＥＳＣ）システム、エアバッグ制御システム、タイヤ空気圧管理システム（ＴＰＭＳ）、及び乗客区分感知システム（ＰＯＤＳ）を含む電子制御ユニットの部品、そのカバーまたはそのカバー部品である、請求項１５に記載の成形品。
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