JP4329007B2 - Polyester resin composition - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はポリエステル樹脂製光反射体を得るための樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、成形品の表面光沢が極めて高く、かつ成形品からのガス発生量が少ないため、成形品にアンダーコート等の下塗りをせずに直接、塗装やドライメッキにより光反射金属層を形成することができ、また得られた光反射体は高鏡面性・高輝度感を有し、その表面外観が高温使用時においても維持され(耐熱性)、さらには金属層との密着性にも優れた光反射体用成形品を得るためのポリエステル樹脂組成物に関する。
【0002】
本発明の樹脂組成物より作製された光反射体は、自動車、建築機器及び諸工業の分野でのランプ廻り部品に好適に用いられる。特に高い表面輝度感、平滑性、高光反射率を必要とする自動車のランプ周辺部品であるリフレクター、エクステンション等に好適に用いられる。
【0003】
【従来の技術】
光反射体、特に自動車のランプ廻りのエクステンション等の反射体は、ランプ光源の方向性、反射性のために、高い輝度感、平滑性、均一な反射率さらには高耐熱性等が必要である。そのため、従来、光反射体には、機械的性質、電気的性質、その他物理的・化学的特性に優れ、かつ加工性が良好である結晶性熱可塑性ポリエステル樹脂、特にポリブチレンテレフタレート樹脂単独またはポリエチレンテレフタレート樹脂と他の樹脂との混合物に様々な強化材を添加配合した樹脂組成物が使用されており、その成形品にアンダーコート等の前処理(下塗り)を行った後に真空蒸着などの手法で光反射金属層を形成することにより、目的とする光反射体を得ている(特開平6−203613号公報)。しかしながら、アンダーコート等の下塗りは、大幅なコストアップとなることから、アンダーコートしなくとも高い輝度感を有する光反射体を得ることが望まれている。アンダーコートしなくとも成形品の一面に光反射層を付与された反射体が高い輝度感・均一な反射率を有するには、樹脂成形品自体が良好な表面平滑性を有し、且つ高い光沢性・輝度感を有することを必要とする。また、その用途仕様から樹脂の耐熱性も重要な問題である。
【0004】
一般にポリブチレンテレフタレート樹脂は、その速い結晶化速度のため、金型内での固化が速く、良好な鏡面転写性を得るのが難しい。さらに耐熱性付与のためタルクやマイカ等の無機充填材を添加した場合は、これらフィラーの浮き出しが顕著となる。
【0005】
そこで、高光沢感・良表面性を有する成形品を得る上での材料面での手法として、ポリブチレンテレフタレート樹脂に非晶性ポリマーを添加し、材料の結晶化速度を下げて金型転写性を向上させるとともに、フィラーの浮き出しを抑制する方法が用いられている(特開平11−293099号公報)。また、成形面での手法として、樹脂温度を上げ流動性を向上させる方法(特開2002−88235号公報)、金型温度を上げて固化速度を遅らせて金型転写性を向上させる方法(特開2002−88235号公報)等が一般的に用いられている。これらの方法により成形品の外観は向上するものの、樹脂温度、金型温度の上昇は成形時に揮発分の生成が問題となる。揮発分の生成により成形品表面に曇り(ヘイズ)状の外観不良を発生させることから、連続的に良好な成形品を得ることができず、金型の磨き、拭き取り等の新たな対策が必要となる。
【0006】
また、上記の非晶性ポリマーの添加も、非晶性ポリマー自身の耐熱性が低いと、高温使用下において非晶性ポリマーに起因する表面性・輝度感の低下を招き、光反射体としての耐熱性レベルを低下させることになる。また、高いガラス転移温度を有する非晶性ポリマーでは、一般にポリブチレンテレフタレート樹脂との相溶性が悪く、良好な表面性は得られない。故に、アンダーコートせずに樹脂成形品に直接光反射金属層を蒸着しても良好な輝度感、高反射率ならびに良好な金属密着性を有し、且つ高温使用下でもこれらの特性を維持できる耐熱性を有した光反射体に使用できる成形品を得るためのポリエステル樹脂組成物の開発が望まれていた。
【0007】
【特許文献1】
特開平6−203613号公報
【特許文献2】
特開平11−293099号公報
【特許文献3】
特開2002−88235号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、成形品の表面光沢が非常に高く、かつ揮発分(ガス)発生量が少なく、成形品にアンダーコート等の下塗りをせずに直接光反射金属層を形成することが可能であり、耐熱性さらには金属層との密着性にも優れた光反射成形品が得られるポリエステル樹脂組成物を提供することを課題としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明者らは鋭意、研究、検討した結果、遂に本発明を完成するに到った。
即ち本発明は、(1)成形品に光反射金属層が形成された光反射成形品を得るための成形品用ポリエステル樹脂組成物であって、該組成物が、(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂100重量部に対し、(B)ジカルボン酸成分としてテレフタル酸と二種類のジオール成分の一つとしてブタンジオールを70〜90mol%ポリエステル共重合体5〜20重量部からなるポリエステル樹脂[(A)+(B)]100重量部、および(C)無機充填材として平均粒子径が10μm以下のタルク、クレイ、カオリン又はワラストナイト0.1〜0.5重量部、(D)離型剤として炭素数22以上の脂肪酸のエステルまたは炭素数22以上の脂肪酸の部分ケン化エステル0〜5重量部からなることを特徴とするポリエステル樹脂組成物ある。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に用いられる樹脂組成物の構成成分について詳しく説明する。
本発明における(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂とは、例えばテレフタル酸また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また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樹脂は、共重合成分を5モル%未満含有する共重合体であってもよい。共重合されるモノマーとしては、テレフタル酸およ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、芳香族多塩基酸また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またはそのエステル形成性誘導体等が挙げられる。
【0011】
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、または2種類以上混合して使用されるが、好ましくはポリブチレンテレフタレートホモポリマーが使用される。
【0012】
また、コポリマーに属する分岐ポリマーも用いることができる。ここでいうポリブチレンテレフタレート分岐ポリマーとは、いわゆるポリブチレンテレフタレートまたはブチレンテレフタレート単量体を主体とし、多官能性化合物を添加することにより分岐形成されたポリエステルである。ここで使用できる多官能性化合物としては、トリメシン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸およびこれらのアルコールエステル、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどがある。
【0013】
本発明のポリエステル樹脂組成物には(B)ポリエステル共重合体が添加配合される。この(B)ポリエステル共重合体は、(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂に添加配合することにより、得られる成形品の表面およびその成形品の表面に形成した光反射金属層の表面の平滑性および輝度感等を向上させる上での必須成分である。
本発明の(B)ポリエステル共重合体は、(A)ポリブチレンテレフタレートに比べ結晶化速度が遅いことが好ましく、これを添加配合することにより樹脂組成物としての金型転写性を向上させる効果を奏する。また光反射体が光・熱などの高温下に置かれたときに発生する表面平滑性の低下や輝度感の低下、変形等を抑制する効果を奏する。以上二点の見地から、良好な光反射外観を有する成形品を得る上で(B)ポリエステル共重合体は本発明での必須成分である。
【0014】
また、(B)ポリエステル共重合体の添加量は、(A)成分100重量部に対し1〜100重量部、好ましく5〜20重量部である。過小の場合は、良好な金型転写性が得られないため、本発明の目的とする良好な輝度、表面平滑性を有する光反射成形品を得る事ができない。また過大の場合は耐熱性などの物性低下、また成形サイクルの増加、離型性の悪化等、成形上の問題が生じるほか、発生ガスに由来する外観不良が発生し、輝度、表面平滑性の低下を引き起こすため好ましくない。
【0015】
本発明で使用される(B)ポリエステル共重合体を得るため共重合される酸成分モノマーとしては、テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、トリメリット酸、コハク酸、ナフタレンジカルボン酸等の脂肪族多塩基酸、芳香族多塩基酸またはそれらのエステル形成性誘導体等が例示される。好ましくは、酸成分としてテレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、イソフタル酸が挙げられ、特に好ましくはテレフタル酸のみを使用することが好ましい。
【0016】
本発明で使用される(B)ポリエステル共重合体を得るため共重合されるジオール成分としては、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、1,4−ブタンジオール、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、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のエチレンオキサイド付加体、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド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またはそのエステル形成性誘導体等が挙げられる。
好ましいジオール成分としてはエチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオールが挙げられる。特に好ましくは1,4−ブタンジオールが全ジオール成分に対して20〜95モル%共重合されていることが好ましい。更に好ましくは1,4−ブタンジオールが全ジオール成分に対して70〜90モル%共重合されていることが好ましい。
【0017】
本発明における(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂、(B)ポリエステル共重合体成分からなるポリエステル樹脂[(A)+(B)]の末端カルボキシル基量は70meq/kg以下であることが好ましい。さらに好ましくは40meq/kg以下、特に好ましくは30meq/kg以下である。末端カルボキシル基量が70meq/kg以下であれば、成形時や成形後にポリエステル樹脂組成物あるいはその成形品が高温に晒されても分解による揮発分の発生が少なく、表面輝度の高い光反射体を得ることができる。末端カルボキシル基量の測定方法は、上記モノマーより重縮合されたポリブチレンテレフタレートまたはポリエステル共重合体の粉砕試料をベンジルアルコール中215℃で10分間溶解後、0.01Nの水酸化ナトリウム水溶液にて滴定するという方法が適用できる。
【0018】
また本発明に必要に応じて用いられる無機充填材としては、チタン酸系のウィスカー、タルク、ワラストナイト、ベントナイト、モンモリロナイト、炭酸カルシウム等の無機粒子が挙げられる。特に好ましい無機充填材は、タルク、クレイ、カオリン、ワラストナイトである。無機充填材の配合により成形品の剛性や熱変形温度が上がり、長時間高温に曝された後もリフレクターなどの光反射体表面の外観の劣化が防止でき安定した光束が得られる。無機充填材は平均粒子径が10μm以下であることが好ましい。特に3μm以下であることが好ましい。無機充填材は平均粒子径が10μmより大きい場合成形品の表面に無機充填材の浮き上がりが発生する場合がある。無機充填材の平均粒子径が10μm以下であれば無機充填材の浮き上がりがない良好な外観の成形品が得られ、直接蒸着を施しても非常に良好な外観の光反射体が得られる。
【0019】
本発明に使用する(C)無機充填材の配合量は、(A)と(B)を足したポリエステル樹脂100重量部に対し、0〜1.0重量部、好ましくは0.1〜0.5重量部配合される。1.0重量部を超えると成形品の外観が悪くなるため好ましくない。また、上記のごとく成形品の剛性や熱変形温度を向上させるために0.1重量部以上配合することが好ましい。
【0020】
本発明では、成形時における製品の離型性を高め、成形品外観を向上させるために(D)離型剤をを添加することができる。(D)離型剤としては、グリセリン脂肪酸エステル類やソルビタン脂肪酸エステル類に代表される脂肪酸エステル類、およびその部分鹸化物などの脂肪酸エステル系化合物、脂肪酸金属塩類などから選ばれる1種又は2種以上の化合物を添加することが可能である。特に炭素数22以上の脂肪酸のエステルまたは炭素数22以上の脂肪酸の部分ケン化エステルが好ましい。
【0021】
(D)離型剤の配合量は(A)と(B)を足したポリエステル樹脂100重量部に対し0〜5.0重量部である。配合量がこれを越えると、使用温度によっては曇り(ヘイズ)状の外観不良や染み出しが顕在化する場合があり好ましくない。
また本発明では、光反射体を構成する樹脂組成物の成形時の熱安定性を高め、特に連続的に成形された場合でも樹脂組成物から得られた成形品に発生するガス、低分子成分、染み出し物等の影響による外観・輝度感の低下を抑制する意味で、更に酸化防止剤を添加することができる。
【0022】
本発明に使用することができる酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール類、チオエーテル類及び有機ホスファイト類から選ばれる1種又は2種以上の組合せからなることが好ましく、これらの添加は、押出し時や成形機内での溶融熱安定性向上に効果があり、揮発の付着による表面曇りの発生が少なく良好な外観・表面平滑性を有する成形品を連続的に長時間生産する上で有用であるとともに、光反射体が高温条件下におかれた際に、樹脂から発生する揮発や分解物の生成を抑制し良好な外観・表面平滑性を維持する上でも特に有用である。
【0023】
ここで使用する酸化防止剤の具体例を示すと、ヒンダードフェノール類としてはテトラキス{メチレン−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}メタン、トリエチレングリコール−ビス{3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート}、1,6−ヘキサンジオール−ビス{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}などがあり、チオエーテル類としてはテトラキス{メチレン−3−(ドデシルチオ)プロピオネート}メタン、ジミリスチルチオジプロピオネート、ジドデシルチオジプロピオネートなどがあり、有機ホスファイト類としてはビス(2,6−ジ−t−4メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、テトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレンホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイトなどがある。特にヒンダードフェノール類とチオエーテル類、ヒンダードフェノール類と有機ホスファイト類、ならびにこれら3種の酸化防止剤の併用は効果的である。
【0024】
また有機ホスファイト類酸化防止剤の代わりとして、リン酸金属塩も好適であり、具体例を示すと、第一リン酸カルシウム、第一リン酸ナトリウムの1水和物が挙げられる。
【0025】
酸化防止剤の配合量は(A)と(B)を足したポリエステル樹脂100重量部に対し0〜3.0重量部である。配合量がこれを越えると、曇り(ヘイズ)状の外観不良や染み出しが顕在化する場合があり好ましくない。
【0026】
さらに本発明のポリエステル樹脂組成物には、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配合することができる。例えば帯電防止剤、染料や顔料等の着色剤等いずれも配合することが可能である。
【0027】
本発明のポリエステル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、一軸または二軸の押出し機で溶融混練し、目的組成のペレットを得る。(2)原材料投入口を2個以上有する一軸または二軸の押出し機で、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充填材を投入し、溶融混練して目的組成のペレットを得る、などである。
【0028】
樹脂を金型に充填するための成形法としては、射出成形法、射出圧縮成形法などがあるが、射出成形法が一般的である。金型はクロムメッキ処理などによって鏡面加工することが好ましい。
【0029】
【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。なお、実施例で使用した材料および評価項目の測定法は以下の通りである。
なお実施例中の部、及び%は特に記載がない場合は重量基準である。
【0030】
以下用いた材料について説明する。
(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂(以下PBTと称す)
ηsp/C(還元粘度)1.23dl/g、末端カルボキシル基量30meq/kgのポリブチレンテレフタレート樹脂を使用した。
【0031】
(B)ポリエステル共重合体▲1▼(以下共重合体▲1▼とも称す)
ηsp/C(還元粘度)0.90dl/g、末端カルボキシル基量30meq/kg、共重合組成がテレフタル酸//エチレングリコール/ブタンジオール=100//7/93モル比のポリエステル共重合体を使用した。
(B)ポリエステル共重合体▲2▼(以下共重合体▲2▼とも称す)
ηsp/C(還元粘度)0.90dl/g、末端カルボキシル基量30meq/kg、共重合組成がテレフタル酸//エチレングリコール/ブタンジオール=100//20/80モル比のポリエステル共重合体を使用した。
(B)ポリエステル共重合体▲3▼(以下共重合体▲3▼とも称す)
ηsp/C(還元粘度)0.90dl/g、末端カルボキシル基量30meq/kg、共重合組成がテレフタル酸//エチレングリコール/ブタンジオール=100//25/75モル比のポリエステル共重合体を使用した。
【0032】
(B)の比較例:ポリエチレンテレフタレート樹脂(以下PETと称す)
ポリエステル共重合体ではないηsp/C(還元粘度)0.62dl/g、末端カルボキシル基量30meq/kgのポリエチレンテレフタレート単独重合体樹脂を使用した。
【0033】
(C)無機充填材
平均粒子径1μmの乾式粉砕によって得たタルク微粒子を使用した。
【0034】
(D)離型剤▲1▼
脂肪酸エステル化合物であるクラリアントジャパン(株)製 モンタン酸部分ケン化エステルワックス Licowax OP (以下Wax-1とも称す)を使用した。
(D)離型剤▲2▼
脂肪酸エステル化合物であるクラリアントジャパン(株)製 モンタン酸エステルワックス Licolub WE 40 (以下Wax-2とも称す)を使用した。
【0035】
以下、測定評価方法について説明する。
(1)評価用の平板テストピースの作製
外観の評価に関しては、100mm×100mm×2mm(厚さ)の平板テストピースを用いた。平板テストピースは、下記の成形条件にて射出成形によって得た。
射出成形機:東芝IS−80
シリンダー1〜4ゾーン温度(℃):230−240−240−240℃
射出速度:2.0m/分
保圧力:400Kg/cm2
金型温度:80℃
【0036】
(2)光反射表面の外観評価
射出成形によって得た平板テストピースを蒸着装置を使用して、蒸着装置内を1.0×10-2Paまで減圧し、1.0nm/secの蒸着速度でアルミニウムを100nmの膜厚まで蒸着した。蒸着した平板テストピースの光反射表面の外観を目視にて観察し、下記点数をつけた。
1;高い輝度感を有し、蛍光灯が歪みなく明瞭に映る。
2;高い輝度感を有し、蛍光灯は歪みなく映るが、若干の曇りある。
3;蛍光灯は歪みなく映るものの多少ぼやけており、曇りが多少見られる。
4;表面が均一でなく、蛍光灯が多少歪んで映り、曇りが見られる。
5;表面が荒れており、蛍光灯が波打って映り、白く見える。
更に、上記の蒸着した平板テストピース光反射体を、160℃で24時間加熱オーブン内に放置した後に取り出し、同様に光反射表面の外観を目視にて観察し、同様に点数をつけた。
【0037】
(3)表面平滑性
上記の条件で射出成形した平板(100mm×100mm×2mm厚さ)を用いて、表面粗度計((株)東京精密製、サーフコム554A)を使用し、十点平均粗さ(μm)を測定した。
【0038】
(4)荷重たわみ温度(HDT)
ASTM D−648に準じて測定した(ファイバーストレス0.46MPaとなる測定用ウエイトを使用)。
【0039】
(5)碁盤目剥離評価
蒸着によって平板テストピース上に形成されたアルミニウム膜と平板テストピースとの密着性を碁盤目剥離で評価した。上記の条件で成形した平板(100mm×100mm×2mm厚さ)を用いて、上記に示す方法にて蒸着された常温平板成形品を24時間23℃,相対湿度40%の恒温恒湿室中に放置した後、ニチバン(株)製粘着テープ:セロテープ(R)を用いて、1mm間隔の碁盤目数100の碁盤目剥離試験を行った。評価は、各実施例および比較例に対し5回の碁盤目剥離テストを行い、テストプレート表面に残存する碁盤目数の残存数を百分率にて表し、評価した。
【0040】
(実施例1〜7)
(A)PBT、(B)ポリエステル共重合体▲1▼〜▲3▼、(C)無機充填材(タルク微粒子)、(D)離型剤を表1に示すような配合量になるように、シリンダー温度をノズル側からそれぞれ230−240−240−240℃に設定された二軸押出機で、溶融混練してポリエステル樹脂組成物のペレットを得た。次に得られたペレットをそれぞれ、140℃で4時間乾燥した後、前記成形条件で射出成形機を用いて、金型表面温度が80℃であるクロムメッキされた鏡面金型を用いて射出成形し、評価用テストプレートを得た。評価結果を表1に示した。本発明のポリエステル樹脂組成物から得られた光反射体は、ポリエステル共重合体を配合することで樹脂組成物としての金型転写性が良好なため、表面の平滑性が高い。また光反射体を高温下に放置した後でも表面平滑性の低下や輝度感の低下、変形等が発生しなかった。ポリエステル共重合体を配合することによる荷重たわみ温度の低下の問題もなく、特に無機充填材を少量配合した実施例5は荷重たわみ温度が高く、耐熱性に優れていた。
【0041】
(比較例1)
(B)ポリエステル共重合体を配合しない以外は実施例1と同様にポリエステル樹脂組成物のペレットを得た後、評価用テストプレートを得た。評価結果を表2に示した。
(比較例2〜5)
(B)ポリエステル共重合体の代わりにポリエチレンテレフタレート単独重合体を表2に示すような配合量になるように実施例1と同様にポリエステル樹脂組成物のペレットを得た後、評価用テストプレートを得た。評価結果を表2に示した。
【0042】
【表1】

Figure 0004329007
【0043】
【表2】
Figure 0004329007
【0044】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のポリエステル樹脂組成物を使用すれば、成形品の少なくとも一部に、直接光反射金属層を形成することにより、非常に高い輝度感を有する光反射体用の成形品が得られる。また、連続的に長時間成形を行っても高い輝度感を有する光反射成形品が得られる。更に成形品または光反射成形品を高温下に曝しても曇りによる輝度感低下が少ない。また金属との密着性、耐熱性に優れた光反射体が経済的に得られる。かかる光反射体は、特に高い反射性を必要とする自動車ランプのリフレクターおよびエクステンション等に好適に用いられる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a resin composition for obtaining a polyester resin light reflector. More specifically, since the surface gloss of the molded product is extremely high and the amount of gas generated from the molded product is small, a light-reflective metal layer is formed directly by painting or dry plating without undercoating the molded product. The resulting light reflector has high specularity and high brightness, and its surface appearance is maintained even when used at high temperatures (heat resistance), and also has good adhesion to the metal layer. The present invention relates to a polyester resin composition for obtaining an excellent molded article for a light reflector.
[0002]
The light reflector produced from the resin composition of the present invention is suitably used for lamp parts in the fields of automobiles, building equipment and various industries. In particular, it is suitably used for reflectors, extensions, and the like, which are peripheral parts of automobile lamps that require high surface brightness, smoothness, and high light reflectance.
[0003]
[Prior art]
Light reflectors, particularly reflectors such as extensions around automobile lamps, require high brightness, smoothness, uniform reflectance, and high heat resistance for the directionality and reflectivity of the lamp light source. . Therefore, conventionally, the light reflector is a crystalline thermoplastic polyester resin, particularly a polybutylene terephthalate resin alone or polyethylene, which has excellent mechanical properties, electrical properties, other physical and chemical properties, and good workability. A resin composition in which various reinforcing materials are added to a mixture of terephthalate resin and other resin is used. After pre-treatment (undercoating) such as undercoat is applied to the molded product, it is possible to use vacuum deposition and other techniques. A target light reflector is obtained by forming a light reflecting metal layer (Japanese Patent Laid-Open No. 6-203613). However, undercoating and other undercoating results in a significant cost increase, and it is desired to obtain a light reflector having a high luminance feeling without undercoating. In order for a reflector with a light reflection layer on one surface of the molded product without undercoating to have high brightness and uniform reflectance, the resin molded product itself has good surface smoothness and high gloss. It needs to have a sense of sexuality and brightness. In addition, the heat resistance of the resin is also an important issue because of its application specifications.
[0004]
In general, polybutylene terephthalate resin is rapidly solidified in a mold due to its high crystallization speed, and it is difficult to obtain good mirror transferability. Further, when an inorganic filler such as talc or mica is added to impart heat resistance, the relief of these fillers becomes significant.
[0005]
Therefore, as a material method for obtaining molded products with high gloss and good surface properties, an amorphous polymer is added to polybutylene terephthalate resin, and the crystallization speed of the material is lowered to transfer the mold. In addition, a method of suppressing the raising of the filler is used (Japanese Patent Laid-Open No. 11-293099). Further, as a technique on the molding surface, a method for improving the fluidity by increasing the resin temperature (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-88235), a method for improving the mold transferability by increasing the mold temperature and delaying the solidification rate (special feature). No. 2002-88235) is generally used. Although the appearance of the molded product is improved by these methods, the rise of the resin temperature and the mold temperature causes a problem of generation of volatile components during molding. Due to the generation of volatile matter, a haze-like appearance defect occurs on the surface of the molded product, so it is impossible to obtain a good molded product continuously, and new measures such as polishing and wiping the mold are required. It becomes.
[0006]
In addition, when the amorphous polymer itself has low heat resistance, the amorphous polymer itself has a low surface property and brightness caused by the amorphous polymer under high temperature use. This will reduce the heat resistance level. In addition, an amorphous polymer having a high glass transition temperature generally has poor compatibility with a polybutylene terephthalate resin, and good surface properties cannot be obtained. Therefore, even if a light-reflecting metal layer is directly deposited on a resin molded product without undercoating, it has good brightness, high reflectance, and good metal adhesion, and these characteristics can be maintained even under high temperature use. It has been desired to develop a polyester resin composition for obtaining a molded article that can be used for a light reflector having heat resistance.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-6-203613 [Patent Document 2]
JP 11-293099 A [Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-88235
[Problems to be solved by the invention]
In the present invention, the surface gloss of the molded product is very high and the amount of volatile matter (gas) generated is small, and it is possible to directly form a light reflecting metal layer without undercoating the molded product. It is an object of the present invention to provide a polyester resin composition from which a light-reflecting molded article excellent in heat resistance and adhesion to a metal layer can be obtained.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have intensively studied and studied, and finally completed the present invention.
That is, the present invention relates to (1) a polyester resin composition for a molded product for obtaining a light reflective molded product in which a light reflective metal layer is formed on the molded product, the composition comprising (A) a polybutylene terephthalate resin. 100 parts by weight of polyester resin consisting of 5 to 20 parts by weight of (B) terephthalic acid as a dicarboxylic acid component and 70 to 90 mol% polyester copolymer of butanediol as one of two kinds of diol components [(A) + (B)] 100 parts by weight, and (C) 0.1 to 0.5 parts by weight of talc, clay, kaolin or wollastonite having an average particle size of 10 μm or less as an inorganic filler, and (D) carbon as a release agent. a polyester resin composition characterized by comprising a partially saponified ester 0-5 parts by weight having 22 or more fatty acid ester or a C 22 or more fatty acids.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereafter, the structural component of the resin composition used for this invention is demonstrated in detail.
The (A) polybutylene terephthalate resin in the present invention is, for example, polybutylene terephthalate obtained by polycondensation of terephthalic acid or an ester-forming derivative thereof and alkylene glycol having 4 carbon atoms or an ester-forming derivative thereof.
The polybutylene terephthalate resin may be a copolymer containing less than 5 mol% of a copolymer component. Monomers to be copolymerized include dibasic acid components other than terephthalic acid and lower alcohol esters thereof, and aliphatic and aromatic polyvalents such as isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, adipic acid, sebacic acid, trimellitic acid, and succinic acid. A basic acid or an ester-forming derivative thereof may be used as a glycol component other than 1,4-butanediol, such as a normal alkylene glycol such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, hexamethylene glycol, neopentyl glycol. , Cyclohexanedimethanol, lower alkylene glycols such as 1,3-octanediol, bisphenol A, aromatic alcohols such as 4,4′-dihydroxybiphenyl, ethylene oxide of bisphenol A Examples include 2-mole adducts, alkylene oxide adducts such as propylene oxide 3-mole adducts of bisphenol A, polyhydroxy compounds such as glycerin and pentaerythritol, and ester-forming derivatives thereof.
[0011]
In the present invention, any of the polybutylene terephthalates produced by polycondensation using the above compounds as monomer components can be used as the component (A) of the present invention, and are used alone or in admixture of two or more. However, preferably a polybutylene terephthalate homopolymer is used.
[0012]
Moreover, the branched polymer which belongs to a copolymer can also be used. The polybutylene terephthalate branched polymer referred to here is a polyester mainly composed of so-called polybutylene terephthalate or butylene terephthalate monomer and branched by adding a polyfunctional compound. Examples of the polyfunctional compound that can be used here include trimesic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid and alcohol esters thereof, glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, and pentaerythritol.
[0013]
The polyester resin composition of the present invention is blended with (B) a polyester copolymer. This (B) polyester copolymer is added to and blended with (A) polybutylene terephthalate resin, and the smoothness and brightness of the surface of the resulting molded product and the surface of the light reflecting metal layer formed on the surface of the molded product. It is an essential component for improving the feeling and the like.
The (B) polyester copolymer of the present invention preferably has a slower crystallization speed than the (A) polybutylene terephthalate, and the effect of improving the mold transferability as a resin composition by adding and blending it is preferable. Play. In addition, the present invention has an effect of suppressing a decrease in surface smoothness, a decrease in luminance, a deformation, and the like that occur when the light reflector is placed under a high temperature such as light or heat. From the above two viewpoints, the (B) polyester copolymer is an essential component in the present invention for obtaining a molded article having a good light reflection appearance.
[0014]
The amount of the (B) polyester copolymer added is 1 to 100 parts by weight, preferably 5 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the component (A). If it is too small, good mold transferability cannot be obtained, so that it is not possible to obtain a light reflection molded product having good brightness and surface smoothness as the object of the present invention. If it is too large, there will be problems in molding such as deterioration in physical properties such as heat resistance, an increase in molding cycle, deterioration in mold release, etc., as well as appearance defects due to the generated gas, brightness and surface smoothness. It is not preferable because it causes a decrease.
[0015]
Examples of the acid component monomer copolymerized in order to obtain the polyester copolymer (B) used in the present invention include terephthalic acid, isophthalic acid, adipic acid, sebacic acid, trimellitic acid, succinic acid, naphthalenedicarboxylic acid, and the like. Examples include aliphatic polybasic acids, aromatic polybasic acids or ester-forming derivatives thereof. Preferably, examples of the acid component include terephthalic acid, naphthalene dicarboxylic acid, and isophthalic acid, and it is particularly preferable to use only terephthalic acid.
[0016]
As the diol component copolymerized to obtain the (B) polyester copolymer used in the present invention, usual alkylene glycol such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, hexamethylene glycol, Polyalkylene glycols such as neopentyl glycol, cyclohexanedimethanol, lower alkylene glycol such as 1,3-octanediol, ethylene oxide adduct of bisphenol A, propylene oxide adduct of bisphenol A, glycerin, pentaerythritol, etc. Examples thereof include a hydroxy compound or an ester-forming derivative thereof.
Preferred diol components include ethylene glycol, propylene glycol, and 1,4-butanediol. It is particularly preferable that 1,4-butanediol is copolymerized in an amount of 20 to 95 mol% with respect to the total diol component. More preferably, it is preferable that 1,4-butanediol is copolymerized in an amount of 70 to 90 mol% with respect to the total diol component.
[0017]
In the present invention, the terminal carboxyl group amount of the polyester resin [(A) + (B)] comprising (A) polybutylene terephthalate resin and (B) polyester copolymer component is preferably 70 meq / kg or less. More preferably, it is 40 meq / kg or less, and particularly preferably 30 meq / kg or less. If the amount of terminal carboxyl groups is 70 meq / kg or less, the polyester resin composition or its molded product during molding or after molding is less likely to generate volatile components due to decomposition and a light reflector with high surface brightness. Obtainable. The terminal carboxyl group amount is measured by dissolving a polybutylene terephthalate or polyester copolymer polycondensated from the above monomers in benzyl alcohol at 215 ° C. for 10 minutes, and titrating with 0.01N sodium hydroxide aqueous solution. The method of doing is applicable.
[0018]
Examples of the inorganic filler used in the present invention include inorganic particles such as titanic acid-based whiskers, talc, wollastonite, bentonite, montmorillonite, and calcium carbonate. Particularly preferred inorganic fillers are talc, clay, kaolin and wollastonite. By blending the inorganic filler, the rigidity and heat distortion temperature of the molded product is increased, and deterioration of the appearance of the surface of the light reflector such as a reflector can be prevented even after being exposed to a high temperature for a long time, and a stable luminous flux can be obtained. The inorganic filler preferably has an average particle size of 10 μm or less. In particular, it is preferably 3 μm or less. When the average particle diameter of the inorganic filler is larger than 10 μm, the inorganic filler may be lifted on the surface of the molded product. If the average particle diameter of the inorganic filler is 10 μm or less, a molded article having a good appearance without lifting of the inorganic filler can be obtained, and a light reflector having a very good appearance can be obtained even by direct vapor deposition.
[0019]
The blending amount of the inorganic filler (C) used in the present invention is 0 to 1.0 part by weight, preferably 0.1 to 0.00 part by weight based on 100 parts by weight of the polyester resin obtained by adding (A) and (B). 5 parts by weight is blended. If it exceeds 1.0 part by weight, the appearance of the molded product is deteriorated. Further, as described above, 0.1 part by weight or more is preferably blended in order to improve the rigidity and heat distortion temperature of the molded product.
[0020]
In the present invention, (D) a mold release agent can be added in order to enhance the mold releasability of the product during molding and to improve the appearance of the molded product. (D) As the mold release agent, one or two selected from fatty acid esters such as glycerin fatty acid esters and sorbitan fatty acid esters, fatty acid ester compounds such as partially saponified products thereof, and fatty acid metal salts It is possible to add the above compounds. Particularly preferred are esters of fatty acids having 22 or more carbon atoms or partially saponified esters of fatty acids having 22 or more carbon atoms.
[0021]
The blending amount of the (D) release agent is 0 to 5.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyester resin obtained by adding (A) and (B). If the blending amount exceeds this, depending on the use temperature, a haze-like appearance defect or bleeding may be manifested, which is not preferable.
Further, in the present invention, the thermal stability at the time of molding of the resin composition constituting the light reflector is improved, and particularly the gas generated in the molded product obtained from the resin composition even when continuously molded, the low molecular component Further, an antioxidant can be further added in the sense of suppressing a decrease in appearance and brightness due to the influence of the exudate.
[0022]
The antioxidant that can be used in the present invention is preferably composed of one or a combination of two or more selected from hindered phenols, thioethers, and organic phosphites. It is effective in improving the heat stability in the molding machine and in molding machines, and is useful for continuously producing molded products with good appearance and surface smoothness with little occurrence of surface haze due to volatilization. When the light reflector is placed under high temperature conditions, it is particularly useful for suppressing volatilization generated from the resin and generation of decomposition products and maintaining good appearance and surface smoothness.
[0023]
Specific examples of the antioxidant used here include tetrakis {methylene-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate} methane, triethylene glycol- as hindered phenols. Bis {3- (3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) propionate}, 1,6-hexanediol-bis {3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) Thioethers include tetrakis {methylene-3- (dodecylthio) propionate} methane, dimyristyl thiodipropionate, didodecylthiodipropionate, and the organic phosphites include bis (2, 6-di-t-4methylphenyl) pentaerythritol diphosphite, bis (2 4-di-t-butylphenyl) pentaerythritol diphosphite, tetrakis (2,4-di-t-butylphenyl) -4,4′-biphenylene phosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl) ) There are phosphites. Particularly, hindered phenols and thioethers, hindered phenols and organic phosphites, and a combination of these three antioxidants are effective.
[0024]
In addition, metal phosphates are also suitable as an alternative to organic phosphites antioxidants. Specific examples include monohydrates of primary calcium phosphate and primary sodium phosphate.
[0025]
The blending amount of the antioxidant is 0 to 3.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyester resin obtained by adding (A) and (B). If the blending amount exceeds this, a haze-like appearance defect or bleeding may become apparent, which is not preferable.
[0026]
Furthermore, the polyester resin composition of the present invention can be blended with known substances that are generally added to thermoplastic resins and the like in order to impart desired properties according to the purpose. For example, any of antistatic agents, colorants such as dyes and pigments, and the like can be blended.
[0027]
The polyester resin composition of the present invention is easily prepared by equipment and methods generally used as conventional resin composition preparation methods. For example, (1) a predetermined amount of components constituting the composition of the present invention are mixed together and melt-kneaded with a uniaxial or biaxial extruder to obtain pellets of the desired composition. (2) A single-screw or twin-screw extruder having two or more raw material input ports. After the resin, stabilizer, pigment component, etc. are input from the first input port and melt kneaded, the second raw material input port More inorganic filler is added and melt-kneaded to obtain pellets of the desired composition.
[0028]
As a molding method for filling a resin with a mold, there are an injection molding method, an injection compression molding method and the like, and an injection molding method is general. The mold is preferably mirror-finished by chrome plating or the like.
[0029]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, the measurement method of the material used in the Example and an evaluation item is as follows.
In the examples, parts and% are based on weight unless otherwise specified.
[0030]
The materials used will be described below.
(A) Polybutylene terephthalate resin (hereinafter referred to as PBT)
A polybutylene terephthalate resin having η sp / C (reduced viscosity) of 1.23 dl / g and a terminal carboxyl group amount of 30 meq / kg was used.
[0031]
(B) Polyester copolymer (1) (hereinafter also referred to as copolymer (1))
η sp / C (reduced viscosity) 0.90 dl / g, terminal carboxyl group amount 30 meq / kg, copolymer composition of terephthalic acid // ethylene glycol / butanediol = 100 // 7/93 molar ratio used.
(B) Polyester copolymer (2) (hereinafter also referred to as copolymer (2))
η sp / C (reduced viscosity) 0.90 dl / g, terminal carboxyl group amount 30 meq / kg, copolymer composition of terephthalic acid // ethylene glycol / butanediol = 100 // 20/80 molar ratio used.
(B) Polyester copolymer (3) (hereinafter also referred to as copolymer (3))
η sp / C (reduced viscosity) 0.90 dl / g, terminal carboxyl group content 30 meq / kg, copolymer composition of terephthalic acid // ethylene glycol / butanediol = 100 // 25/75 molar ratio used.
[0032]
Comparative example of (B): polyethylene terephthalate resin (hereinafter referred to as PET)
A polyethylene terephthalate homopolymer resin having η sp / C (reduced viscosity) of 0.62 dl / g and a terminal carboxyl group amount of 30 meq / kg, which is not a polyester copolymer, was used.
[0033]
(C) Inorganic fillers Talc fine particles obtained by dry pulverization with an average particle diameter of 1 μm were used.
[0034]
(D) Release agent (1)
A montanic acid partially saponified ester wax Licowax OP (hereinafter also referred to as Wax-1) manufactured by Clariant Japan Co., Ltd., which is a fatty acid ester compound, was used.
(D) Release agent (2)
A montanic acid ester wax Licolube WE 40 (hereinafter also referred to as Wax-2) manufactured by Clariant Japan Co., Ltd., which is a fatty acid ester compound, was used.
[0035]
Hereinafter, the measurement evaluation method will be described.
(1) Preparation of Evaluation Flat Plate Test Piece For evaluation of the appearance, a flat plate test piece of 100 mm × 100 mm × 2 mm (thickness) was used. The flat plate test piece was obtained by injection molding under the following molding conditions.
Injection molding machine: Toshiba IS-80
Cylinder 1-4 zone temperature (° C): 230-240-240-240 ° C
Injection speed: 2.0 m / min Holding pressure: 400 Kg / cm 2
Mold temperature: 80 ℃
[0036]
(2) Appearance evaluation of light-reflecting surface A flat test piece obtained by injection molding was depressurized to 1.0 × 10 −2 Pa using a vapor deposition device, and at a vapor deposition rate of 1.0 nm / sec. Aluminum was evaporated to a film thickness of 100 nm. The appearance of the light-reflecting surface of the vapor-deposited flat test piece was visually observed and given the following score.
1: A high brightness feeling and a fluorescent lamp clearly appear without distortion.
2; It has a high luminance feeling, and the fluorescent lamp appears without distortion, but is slightly cloudy.
3; Although the fluorescent lamp is projected without distortion, it is somewhat blurred and cloudy.
4; The surface is not uniform, and the fluorescent lamp is slightly distorted and cloudy.
5; The surface is rough, and the fluorescent light is waved and appears white.
Further, the above-deposited flat plate test piece light reflector was left in a heating oven at 160 ° C. for 24 hours and then taken out. Similarly, the appearance of the light reflecting surface was visually observed, and scored in the same manner.
[0037]
(3) Surface smoothness Using a flat plate (100 mm × 100 mm × 2 mm thickness) injection-molded under the above conditions, a surface roughness meter (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd., Surfcom 554A) was used, and 10-point average roughness The thickness (μm) was measured.
[0038]
(4) Deflection temperature under load (HDT)
Measured according to ASTM D-648 (using a measurement weight with a fiber stress of 0.46 MPa).
[0039]
(5) Cross-cut peeling evaluation The adhesion between the aluminum film formed on the flat test piece by vapor deposition and the flat test piece was evaluated by cross-cut peeling. Using a flat plate (100 mm × 100 mm × 2 mm thickness) molded under the above conditions, a room temperature flat molded product deposited by the method described above is placed in a constant temperature and humidity chamber at 23 ° C. and 40% relative humidity for 24 hours. After leaving, a cross-cut peel test with 100 cross-cuts at 1 mm intervals was performed using Nichiban Co., Ltd. adhesive tape: cello tape (R). The evaluation was performed by performing five cross-cut peel tests on each example and comparative example, and expressing the remaining number of cross-cuts remaining on the surface of the test plate as a percentage.
[0040]
(Examples 1-7)
(A) PBT, (B) Polyester copolymer (1) to (3), (C) Inorganic filler (talc fine particles), (D) Release agent as shown in Table 1. Polyester resin composition pellets were obtained by melt-kneading with a twin screw extruder in which the cylinder temperature was set to 230-240-240-240 ° C. from the nozzle side. Next, each of the obtained pellets was dried at 140 ° C. for 4 hours, and then injection molded using a chromium-plated mirror mold with a mold surface temperature of 80 ° C. using an injection molding machine under the molding conditions described above. Thus, a test plate for evaluation was obtained. The evaluation results are shown in Table 1. Since the light reflector obtained from the polyester resin composition of the present invention has a good mold transferability as a resin composition by blending a polyester copolymer, the surface smoothness is high. Further, even after the light reflector was left at a high temperature, the surface smoothness, brightness, and deformation did not occur. There was no problem of lowering the deflection temperature under load due to the blending of the polyester copolymer. In particular, Example 5 in which a small amount of the inorganic filler was blended had a high deflection temperature under load and excellent heat resistance.
[0041]
(Comparative Example 1)
(B) A polyester resin composition pellet was obtained in the same manner as in Example 1 except that no polyester copolymer was blended, and then an evaluation test plate was obtained. The evaluation results are shown in Table 2.
(Comparative Examples 2 to 5)
(B) A polyester resin composition pellet was obtained in the same manner as in Example 1 so that a polyethylene terephthalate homopolymer had a blending amount as shown in Table 2 instead of the polyester copolymer, and then a test plate for evaluation was prepared. Obtained. The evaluation results are shown in Table 2.
[0042]
[Table 1]
Figure 0004329007
[0043]
[Table 2]
Figure 0004329007
[0044]
【The invention's effect】
As described above, when the polyester resin composition of the present invention is used, a light reflecting metal layer having a very high luminance feeling is formed by directly forming a light reflecting metal layer on at least a part of a molded product. Goods are obtained. Moreover, even if it shape | molds continuously for a long time, the light reflection molded article which has a high brightness feeling is obtained. Furthermore, even when the molded product or the light reflection molded product is exposed to a high temperature, there is little decrease in brightness feeling due to fogging. Moreover, a light reflector excellent in adhesion to metal and heat resistance can be obtained economically. Such a light reflector is suitably used for reflectors and extensions of automobile lamps that require particularly high reflectivity.

Claims (1)

成形品に光反射金属層が形成された光反射成形品を得るための成形品用ポリエステル樹脂組成物であって、該組成物が、(A)ポリブチレンテレフタレート樹脂100重量部に対し、(B)ジカルボン酸成分としてテレフタル酸と二種類のジオール成分の一つとしてブタンジオールを70〜90mol%ポリエステル共重合体5〜20重量部からなるポリエステル樹脂[(A)+(B)]100重量部、および(C)無機充填材として平均粒子径が10μm以下のタルク、クレイ、カオリン又はワラストナイト0.1〜0.5重量部、(D)離型剤として炭素数22以上の脂肪酸のエステルまたは炭素数22以上の脂肪酸の部分ケン化エステル0〜5重量部からなることを特徴とするポリエステル樹脂組成物。A polyester resin composition for a molded product for obtaining a light reflective molded product in which a light reflective metal layer is formed on the molded product, wherein the composition comprises (B) 100 parts by weight of (B) polybutylene terephthalate resin. ) 100 parts by weight of a polyester resin [(A) + (B)] consisting of 5 to 20 parts by weight of 70 to 90 mol% polyester copolymer of terephthalic acid as a dicarboxylic acid component and butanediol as one of two diol components ; And (C) 0.1 to 0.5 part by weight of talc, clay, kaolin or wollastonite having an average particle size of 10 μm or less as an inorganic filler, (D) an ester of a fatty acid having 22 or more carbon atoms as a release agent, or A polyester resin composition comprising 0 to 5 parts by weight of a partially saponified ester of a fatty acid having 22 or more carbon atoms .
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