JP3789676B2

JP3789676B2 - ポリブチレンテレフタレート樹脂製外観部品

Info

Publication number: JP3789676B2
Application number: JP9179399A
Authority: JP
Inventors: 啓中井
Original assignee: Polyplastics Co Ltd
Current assignee: Polyplastics Co Ltd
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2006-06-28
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: JP2000281882A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はポリブチレンテレフタレート樹脂製外観部品に関する。さらに詳しくはポリブチレンテレフタレート樹脂にシリコーンオイルを吸収させた硬化シリコーンパウダーを添加配合した樹脂組成物を成形することにより得られる撥水性、外観の優れた成形部品に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
ポリブチレンテレフタレート樹脂は高結晶性ポリマーであり、機械物性に優れた材料である。しかしながら、ポリエステル構造を有するため、加水分解を受けやすく、特に高温高湿下では分解が進行し、撥水性が必要とされる外観部品には不向きとされてきた。
また、一方、シリコーンオイルを始めとする撥水性液状物質は樹脂に添加配合し、溶融混練すれば撥水性が付与され、防汚性にも優れており、そのような樹脂成形品は撥水性に優れた外観部品として多く使用されている。
しかしながら、シリコーンオイルを始めとする撥水性液状物質はポリブチレンテレフタレート樹脂との相溶性、親和性が極めて悪いため、これを配合することは著しく困難であり、混練時のガスの発生等を伴う。また、かかる組成物が調製できたとしても、これを成形する場合、液状物質が樹脂表面に容易にしみ出し、その潤滑作用により樹脂同士、あるいは樹脂とスクリューの間で滑りが生じ、このため成形機への食い込み不良や、可塑化不良等を起こし、著しい場合には加工不能となる。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、溶融混練時のガス発生もなく、成形時の剥離も見られず、耐加水分解特性に優れ、高温高湿下でも光沢を失わない、撥水性に優れた外観部品を提供することを目的とする。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は上記課題に鑑み、鋭意検討した結果、特定のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物材料を用いることにより、溶融混練時のガス発生がなく、良好な撥水性、表面外観を有する成形品を得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、
(A) ポリブチレンテレフタレート樹脂 100重量部に対し、
(B) 25 ℃における粘度が 100 〜 200000cSt のシリコーンオイル 0.5 〜 80 重量％を吸収させてパウダー化した硬化シリコーンパウダーを 0.1〜30重量部
配合した樹脂組成物を成形して得られるポリブチレンテレフタレート樹脂製外観部品である。
【０００４】
【発明の実施の形態】
以下、順次本発明に用いる樹脂材料の構成成分について詳しく説明する。
まず、本発明に用いる樹脂材料の基礎樹脂である(A) ポリブチレンテレフタレート樹脂とは、テレフタル酸又はそのエステル形成誘導体と炭素数４のアルキレングリコール又はそのエステル形成誘導体を重縮合して得られるポリブチレンテレフタレートである。またポリブチレンテレフタレートは、それ自身70重量％以上を含有する共重合体であってもよい。
テレフタル酸及びその低級アルコールエステル以外の二塩基酸成分として、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、トリメリット酸、コハク酸等の脂肪族、芳香族多塩基酸又はそのエステル形成性誘導体等が、また、１，４−ブタンジオール以外のグリコール成分として、通常のアルキレングリコール、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール等、１，３−オクタンジオール等の低級アルキレングリコール、ビスフェノールＡ、４，４' −ジヒドロキシビフェニル等の芳香族アルコール、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド２モル付加体、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド３モル付加体等のアルキレンオキサイド付加体アルコール、グリセリン、ペンタエリスリトール等のポリヒドロキシ化合物又はそのエステル形成性誘導体等が挙げられる。本発明では、上記の如き化合物をモノマー成分として重縮合により生成するポリブチレンテレフタレートは何れも本発明の(A) 成分として使用することができ、単独で又は２種類以上混合して使用される。
また、用いられるポリブチレンテレフタレート樹脂の固有粘度は、特に限定されるものではないが、ｏ−クロロフェノールを溶媒とし、濃度 0.5重量％、25℃において 0.3〜 1.5dl／ｇのものが好ましく、更には0.55〜 1.2dl／ｇ、特に0.55〜 1.0dl／ｇのものが好ましい。
【０００５】
次に本発明では、(B) シリコーンオイルを吸収させた硬化シリコーンパウダーが添加される。シリコーンオイルを吸収させた硬化シリコーンパウダーは、(A) ポリブチレンテレフタレート樹脂に添加配合されることにより、溶融混練時のガス発生を抑制し、かつ成形時のシリコーンオイルのしみ出しがなく成形品表面での剥離がなくなり、また、シリコーンオイルの潤滑性能から離型性も向上させる効果を有する。また、撥水性であるため、成形品表面からの水分の侵入を抑制し高温高湿下でもポリブチレンテレフタレートの加水分解を遅延させる効果があり、そのような過酷な条件下でも成形品表面の光沢は保持され、また機械物性も保持される。以上の見地から、良好な成形品を得る上でシリコーンオイルを吸収させた硬化シリコーンパウダーの添加は本発明での必須成分である。
また(B) 成分の添加量は、(A) 成分 100重量部に対し 0.1〜30重量部、好ましくは 0.5〜20重量部である。
過小の場合は、撥水効果、潤滑効果が少なく高温高湿下での良外観性、耐加水分解性、離型性に与える効果が見られない。また過大の場合は、混練時のガス発生、成形時のスクリュー食い込み性等、混練上、成形上の問題が生じ好ましくない。
ここで用いられるシリコーンオイル吸収硬化シリコーンパウダーとは、微粉末状の硬化シリコーンに予めシリコーンオイルを 0.5〜80重量％配合し、吸収させて任意の方法にてパウダー化することにより得られたものである。
シリコーンオイル吸収硬化シリコーンパウダーを形成するシリコーンとしては従来公知のシリコーンゴムあるいはシリコーンゲルが使用できる。
シリコーンゴムとしては有機過酸化物硬化型シリコーンゴム、付加反応硬化型シリコーンゴム、縮合反応硬化型シリコーンゴム等が使用できるが、特に付加反応硬化型シリコーンゴム、特に付加反応硬化型シリコーンゴム又は縮合反応硬化型シリコーンゴムが製造し易く取り扱いも容易で好ましい。
シリコーンゲルはオルガノポリシロキサンを主成分とし架橋により部分的に３次元網状化し、応力の付加により変形及び限定的流動性を示すシリコーンである。
本発明に用いる硬化シリコーンパウダーにおいては、下記するシリコーンオイルを含有し、かつ粒子径が 0.1〜 20000μｍ、特に５〜300 μｍの範囲にあることが好ましい。 0.1μｍ未満になると各種材料の物理的特性改質硬化が低下し、 20000μｍを越えると各種材料への添加配合が困難になるためである。
硬化シリコーンパウダーに吸収させるシリコーンオイルはシロキサン結合を主鎖に有する液状のオルガノポリシロキサンであり、その種類は特に限定されない。例えば一般式
Ｒ₃ＳｉＯ［Ｒ₂ＳｉＯ］_nＳｉＲ₃
（式中、Ｒは置換もしくは非置換の一価炭化水素基又は水酸基であり、ｎは整数である。）で表される。上式中、Ｒはメチル基、エチル基、プロピル基などのアルキル基；ビニル基、アリル基等のアルケニル基；シクロアルキル基、β−フェニルエチル基などのアラルキル基；３，３，３−トリフルオロプロピル基、３−メルカプトプロピル基、３−アミノプロピル基、３−グリシドキシプロピル基等が例示される置換もしくは非置換の一価炭化水素基である。
【０００６】
シリコーンオイルの分子量は特に限定されるものではないが、液状であるのが好ましく、特に25℃の動粘度が 100〜200000cSt であるものが好ましい。特に500 〜10000cStの範囲にあるのが好ましい。
【０００７】
また、本発明に用いる樹脂材料には、必要に応じて充填剤が配合される。かかる充填剤は、機械的強度、耐熱性、寸法安定性、電気的性質等の性能に優れた性質を得るためには配合することが好ましく、特に剛性を高める目的で有効である。これは目的に応じて繊維状、粉粒状又は板状の充填剤が用いられる。
繊維状充填剤としては、ガラス繊維、アスベスト繊維、カーボン繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化硼素繊維、窒化硅素繊維、硼素繊維、チタン酸カリウム繊維、更にステンレス、アルミニウム、チタン、銅、真鍮等の金属の繊維状物などが挙げられる。尚、ポリアミド、フッ素樹脂、アクリル樹脂などの高融点有機質繊維状物質も使用することができる。
粉粒状充填剤としては、カーボンブラック、石英粉末、ガラスビーズ、ガラス粉、硅酸カルシウム、硅酸アルミニウム、カオリン、タルク、クレー、硅藻土、ウォラストナイトの如き硅酸塩、酸化鉄、酸化チタン、アルミナの如き金属の酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムの如き金属の炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウムの如き金属の硫酸塩、その他炭化硅素、窒化硅素、窒化硼素、各種金属粉末等が挙げられる。
また、板状無機充填剤としては、マイカ、ガラスフレーク、各種金属箔等が挙げられる。
充填剤の種類は特に限定されず、一種又は複数以上の充填剤を添加して構わないが、特にチタン酸カリウム繊維、マイカ、タルク、ウォラストナイトを使用することが好ましい。
充填剤は、ポリブチレンテレフタレート100 重量部に対し、好ましくは50重量部以下、さらに好ましくは30重量部以下添加配合するのが望ましい。充填剤を過剰に添加した場合は成形性に劣り靱性の低下が見られる。
【０００８】
さらに本発明に用いる樹脂組成物には、その目的に応じ所望の特性を付与するために、一般に熱可塑性樹脂等に添加される公知の物質を添加併用することができる。例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の安定剤、難燃剤、難燃助剤、帯電防止剤、滑剤、離型剤、染料や顔料等の着色剤、可塑剤等いずれも配合することが可能である。特に耐熱性を向上させるための酸化防止剤の添加は効果的である。尚、本発明の必須成分であるシリコーンオイルを吸収させた硬化シリコーンパウダーは潤滑性を有するため、離型剤を省略することも可能である。
【０００９】
本発明に用いるポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の調製は、従来の樹脂組成物調製法として一般に用いられる設備と方法により容易に調製される。例えば、（１）本発明の組成物を構成する成分を所定量一括混合して、一軸又は二軸の押出機で溶融混練し、目的組成のペレットを得る。（２）原材料投入口を２個以上有する一軸又は二軸の押出機で、第一番目の投入口から樹脂、安定剤、顔料成分などを投入し溶融混練した後、第二番目の原料投入口より無機フィラーを投入し、溶融混練して目的組成のペレットを得る、などである。
【００１０】
本発明の樹脂組成物の成形方法は、射出成形、押出成形、ブロー成形等、特に限定されるものではないが、特に好ましくは射出成形が望ましい。
得られた成形品はＪＩＳＺ８７４１鏡面光沢度測定法に従い、平滑な表面の光沢度を測定することで、60°鏡面光沢度で90％以上、更には 100％以上を有する。更に湿熱下で200 時間経過後でも90％以上の光沢度を保持できる。通常、ポリブチレンテレフタレート樹脂が分解劣化し光沢が低下すると考えられる高温高湿下においても、本発明の手法によれば光沢の低下は見られない。
得られた成形品は撥水性を有し、高温高湿下でも長期に渡り表面光沢を保持するため、台所用部品、洗濯機用部品、洗濯用具、バス・サニタリー用部品、及びこれら周辺機器等に代表される撥水性に優れた外観部品として適している。
【００１１】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例１〜８、比較例１〜12
固有粘度0.82のポリブチレンテレフタレート樹脂に対し、シリコーンオイルを吸収させた硬化シリコーンパウダーを表１に示す割合で混合した後、二軸押出機により溶融混練し、ペレット状の組成物を調製した。次いでこのペレットを用いて、射出成形により試験片を作成し、評価を実施した。
また、比較のため、表２に示すようにシリコーンオイル含有硬化シリコーンパウダー無添加のもの、シリコーンオイル及び／又は硬化シリコーンパウダーを添加したものについても評価を実施した。
【００１２】
なお、評価項目及び評価方法は下記の通りである。
成形時の表面剥離；
スクリュー式射出成形機を用い、スクリュー温度 250℃で１mm厚みの平板を成形し、射出速度を１、２、４ｍ／分と増加させ表面剥離の発生状態を確認した。剥離が発生していなければ「無」、剥離が発生した場合「有」とした。
撥水性；
スクリュー式射出成形機を用い、スクリュー温度 250℃、金型温度70℃で３mm厚みのプレートを成形し水接触角を測定した。プレート表面を傷つけないようにエタノールで拭き取った後、協和界面科学社製接触角測定器ＦＡＣＥＣＡ−Ｚを使用し、室温25℃下で測定した。
耐湿熱下表面外観；
スクリュー式射出成形機を用い、スクリュー温度 250℃、金型温度70℃で３mm厚みのプレートを成形し、80℃、湿度95％の恒温恒湿槽中に投入し、一定時間経過ごとの60°鏡面光沢度をスガ試験機株式会社製携帯光沢計ＨＧ２４６型により測定した。
【００１３】
【表１】

【００１４】
シリコーンオイル含有硬化シリコーンパウダー１，２，３；
それぞれ動粘度60000cSt、1000cSt 、12500cStのシリコーンオイル60重量％を吸収させた平均粒径約50μｍの硬化シリコーンパウダー。
【００１５】
【表２】

【００１６】
比較例１はシリコーン成分未添加のため表面剥離は未評価。
比較例10は食い込み不良のため成形不可能だったため、未評価。
シリコーンオイル１，２，３；それぞれ動粘度60000cSt、1000cSt 、12500cS t
硬化シリコーンパウダー；平均粒径約20μｍ
【００１７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物からなる撥水性に優れた外観部品は、ポリブチレンテレフタレート樹脂に、シリコーンオイルを吸収させた硬化シリコーンパウダーを添加配合し溶融混練後、得られた樹脂組成物を成形することで得られ、成形時に表面剥離が発生せず、良好な成形性・外観を有する。
この樹脂材料によって得られる成形品は、特に撥水性・外観が必要とされる撥水性に優れた外観部品に好適に用いられる。

Claims

(A) ポリブチレンテレフタレート樹脂 100重量部に対し、
(B) 25 ℃における粘度が 100 〜 200000cSt のシリコーンオイル 0.5 〜 80 重量％を吸収させてパウダー化した硬化シリコーンパウダーを 0.1〜30重量部
配合した樹脂組成物を成形して得られるポリブチレンテレフタレート樹脂製外観部品。
(A) ポリブチレンテレフタレート樹脂の固有粘度が 0.55 〜 1.2 である請求項１記載の外観部品。
(B) 硬化シリコーンパウダーの平均粒径が 0.1 〜 20000 μｍである請求項１又は２記載の外観部品。