JPH01132656A - 全芳香族ポリエステル樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、全芳香族ポリエステル樹脂組成物に関するも
のである。

本発明の全芳香族ポリエステル樹脂組成物は高い耐熱性
と、小さい異方性、良好な流動性および優れた外観を有
しており、電気・電子部品や耐熱容器として有用である
。

〈従来の技術および発明が解決しようとする問題点〉 全芳香族ポリエステルは、その構造成分中に剛直鎖を有
しており、今までの熱可塑性のポリマーとは異なった種
々の優れた性質を有している。特に耐熱性は熱可塑性樹
脂の中では最高の耐熱性を有している。なかでもテレフ
タル酸やイソフタル酸とパラヒドロキシ安息香酸あるい
はその誘導体と４．４′−ジヒドロキシジフェニルある
いはその誘導体から調整される全芳香族ポリエステルは
射出成形可能でかつ高い耐熱性、耐薬品性、耐油性。

耐放射線性、絶縁性、など数々の優れた性能をもちあわ
せている。また誘電正接が従来のポリエステルと同様に
大きいにもかかわらず、結晶化度が高く、熱変形温度は
充分に高いため、マイクロ波を照射しても、発熱は熱変
形温度以下におさえられ、容易に変形しない。以上の利
点から電気・電子部品や耐熱容器などの用途が考えられ
ている。

しかしながら該芳香族ポリエステルは、射出成形する場
合、成形温度が高いこと、流動性が成形温度のわずかな
差により大きく変わること、構造成分が剛直類から成っ
ているのでもともと配向しやすい性質があることなどか
ら得られた成形品の機械的強度の異方性が大きい。また
、溶融体の流れ方向（ＭＤ）と、それに直角な方向（Ｔ
Ｄ）での収縮率の差も大きい。また外観は不均一な流れ
模様が発生し美麗でない。

従って、該芳香族ポリエステルでオープンウェアなどの
比較的大きい形状のものを成形した場合、反り１割れな
どを生ずることが多く、また快い外観が得られない。

以上のような該芳香族ポリエステルのもつ問題点を解決
するため釦、従来から穐々の方法が用いられている。例
えば、耐熱性、剛性、成形収縮率の改良という目的で樹
脂にガラス繊維や炭素繊維などの繊維状強化材、または
、炭酸カルシウム。

炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、ガラスピーズ
、チタン、マイカ、二硫化モリブデン、グラファイト、
ウオラストナイト、チタン酸カリウム繊維などの粉末状
、針状もしくは薄片状の無機充填材を充填することが知
られている。

該芳香族ポリエステルにおいても、上記強化材や充填材
を配合した場合、その配合量に応じて、耐熱性、剛性の
向上と成形収縮の低下が認められる。しかしながら異方
性の改良という点でみた場合繊維状強化材の配合におい
ては効果は少なく、該無機充填材の場合には、かなりの
活を配合する必要があり、そのため流動性を著しく悪く
するとともに外観の改良効果は得られない。

また、先行技術として特開昭５９−５６１５４（ダート
・インダストリース・インコーホレーテッド）、特開昭
６０−１２４６４９．特開昭６Ｏ−１２６５２７（住人
化学）があり、該芳香族ポリエステルにメルクと酸化チ
タンを所定量充填して流動性と異方性を改良できるとし
ている。タルクはＭｇ５（Ｓｉ４０＋ｏ　）（ＯＨｈで
表される化学組成式をもつ白色微粉末で、その構造は、
８１０．とＭｇ（ＯＨ）！と５ｉｎｔの三層状をなし、
眉間結合力が弱いので低面に完全なへき開が生じ剥離し
やす（、一般く滑剤として使用されている。このような
タルクを使用した場合その構造上剛性が不足ぎみであり
、またその化学組成式からも明かなように結晶水を含ん
でいるので、高温での成形加工では気泡が発生したり、
フクレなどが発生し外観の点で問題がある。

特開昭５９−５６１５４では使用するタルクについて、
燃焼時の重量損失が９５０℃で約６チ以下であり、３０
０℃では２チ以下であることを特徴としているが、この
ようなタルクの調整は複雑であり、困難なことである。

く問題点を解決するための手段〉 本発明者らは、上記の問題点に鑑み、鋭意検討した結果
、該全芳香族ポリエステルに、エンスタタイトと酸化チ
タンを配合することにより、高い耐熱性と小さい異方性
、良好な流動性および優れた外観を有する組成物を得、
該組成物から得られた成形品はオーブンウェアとして優
れた効果を有することを見出した。

すなわち本発明は、−数式 ％式％ （式中Ｘは、ｃ、−ｃ、のアルキル基１　０　１−ＳＯ
，−、−５−１または−ＣＯ−であり、ｍ、　ｎは０ま
たは１である。ｄ：ｅの比は１：１から１０：１の範囲
にあり、ｅ：ｆの比は９：１０から１０：９の間にある
。また上式中の芳香環の置換基は互いにパラまたはメタ
の位置にある。） であられされるくり返し単位をもつ全芳香族ポリエステ
ル樹脂３０−８０重ｔ％、エンスタタイト５−６０重量
係、および酸化チタン０−６０重量％とからなる全芳香
族ポリエステル樹脂組成物に関するものである。

本発明に用いられる全芳香族ポリエステルの成分として
は、たとえばパラヒドロキシ安息香酸、メタヒドロキシ
安息香酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ハイドロキノ
ン、レゾルシン＠　　４４’　　ｙヒドロキシジフェニ
ル、４．４’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、４．
４′−ジヒドロキシジフェニルスルホン、４．４’−ジ
ヒドロキシジフェニルスルフィド、４，４／−ジヒドロ
キシペ／ゾフェノｙ、４．４’−ジヒドロキシジフェニ
ルメタンなどやこれらの誘導体を用いることができる。

これらの組合せのうち、バラヒドロキシ安息香酸あるい
はそのエステル、テレフタル酸あるいはそのエステル、
４４’−ジヒドロキシジフェニルあるいはそのエステル
の組合せが特に好ましい。本発明で有効な全芳香族ポリ
エステルの重量平均分子量は一般に約１，０００〜５０
Ｑ、ＧＱＯ好ましくは約翫００．０〜５へ０００である
。かかる分子種の測定はポリマーの溶液形成を伴わない
分子量測定法（例えば、圧縮成形フィルムについての赤
外分光法による末端基測定を利用した方法）ならびにゲ
ル透過クロマドグ２フイーで求めることができる。

本発明に用いられるエンスタタイトは、ａｇに富む斜方
輝石で、化学組成式は（ｕｇ、　ｙｅ）ｓｔｏｓで表さ
れ、主に短柱状結晶であるが、板状のものも含まれてい
る。平均粒径については、特に限定はないが、１−１０
μｍが好ましい。

また、エンスタタイトは化学組成式を見ても明らかなよ
うに、結晶水を含んでおらず、複雑な調整をしな（ても
高温での成形加工で気泡が発生したり、フクレなどが発
生するような外観上の問題は全くない。

本発明に用いられる酸化チタンは、二酸化チタン、　Ｔ
ｉＯ２のことで一般的に隠ぺい力の大きい白色顔料とし
て広く使用されているものである。結晶系にはアナター
ス型とルチル型があり、前者は準安定性であり、高温で
安定なルチル櫓に転移する。

またルチル型はアナタース型より屈折率が大きく隠ぺい
力は約３５％高くなることから、本発明においても、ル
チル型の方が好ましい。粒径としてはα１−１４μｍの
ものが一般的である。またＡｊや８１などの含水酸化物
や樹脂と相溶性のよい有機物でその表面を処理した物も
、熱安定性に悪影響を与えない範囲で使用することがで
きる。

配合量としては、全芳香族ポリエステル３〇−８０重量
％、エンスタタイト５−６０重量％、および酸化チタン
０−６０重量％（エンスタタイトと酸化チタンの合計量
としては、全樹脂組成物の２０−７０重量％）配合した
ものが有効である。

すなわち、エンスタタイトと酸化チタンの合計量が樹脂
組成物の７０重量％を越え、全芳香族ポリエステルの量
が５０重量％未満の時は、混合が不十分であり、均一な
組成物が得られず、樹脂組成物の流動性が失われ、成形
が困難となる。またエンスタタイトと酸化チタンの合計
量が２０重量％未満の時は、異方性の改良についての効
果は得られない。

またエンスタタイトと酸化チタンの合計量が２０−７０
重量％であってもエンスタタイトが５重量％未満であれ
ば、流動性の改良効果が不十分である。

またエンスタタイトの量が６０重量％を越えると、得ら
れた成形品の強度低下が顕著となり、酸化チタンの量が
６０重量％を越えると、混合が不十分となりコンパウン
ド化の工程が困難になり、均一な組成物が得られない。

本発明の組成物の配合手段は特に限定されない。

全芳香族ポリエステル、エンスタタイト、酸化チタンを
各々別々に溶融混合機に供給することが可能であり、ま
たあらかじめこれら原料類を、ヘンシェルミキサー、ボ
ールミキサー、リボンブレンダーなどを利用して予備混
合してから溶融混合機に供給することもできる。

なお、本発明組成物に対して、本発明の目的を損なわな
い範囲で、酸化防止剤および熱安定剤、紫外線吸収剤、
滑剤、離型剤、染料、顔料などの着色剤、難燃剤、難燃
助剤、帯電防止剤などの通常の添加剤を１種以上添加す
ることもできる。

また、本発明組成物で、射出成形により比較的大きな皿
、箱型の形状のものを成形しても、流動性は良好で、異
方性が小さいため、反り、割れなどを生ずることもなく
、良好な外観が得られ、その耐熱性、耐薬品性について
も全芳香族ポリエステル本来の性質を有しており、オー
プンウェアとして使用した場合、極めて優れた特性を有
している。

〈実施例〉 以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、これ
らは好適な態様の例示であって、実施例の組成物に限定
されるものではない。

実施例１−８ 量平均分子量８０００）とエンスタタイト及び酸化チタ
ン（石原産業■製タイベーク０Ｒ−６０゜平均粒径（Ｌ
２μｍ）を第１表に示す組成で混合し、二軸押出機（日
本製鋼所部Ｔｖｘ５０ｓｓ）を用いて３８０℃の温度で
押出し造粒を行い、ペレ。

トを得た。これらを５０トン射出成形機（東芝機械製工
ｓｓｏｍｐ）を用いてシリンダー温度３９０℃、射出圧
力１５００に９／７、射出速度高速、金型温度１５０℃
の条件で成形収縮率測定用試験片（８ｃＷ１幅傘８の長
さ＄２１１ｊ厚さ）、熱変形温度測定用試験片、流動性
測定の成形を行った。

成形収縮率についてはＭＤ力方向ＴＤ力方向測定し、Ｍ
Ｄ／ＴＤ比を調べ、異方性を調べた。熱変形温度につい
ては、ＡＳＴＭＤ−６４８に準拠して測定した。なお、
流動性測定については、成形温度を３９０℃として行っ
た。これらの結果を第１表にまとめて記す。表から明ら
かなように、本組成物は流動性の測定から、良好な流動
性を有しており、熱変形温度は３００℃以上で耐熱性も
高く、外観も良好であった。また、ＭＤ力方向ＴＤ力方
向収縮率比（ＭＤ／ＴＤ）がいずれも５倍以下で異方性
の改良効果が大きくオープンウェアとして実用的に高い
価値を有していることは明らかである。

実施例９−１０ 実施例１．５の組成物について、１００トン射出成形ｉ
（東芝機械工５１００）を用いて、シリンダー温度３９
０℃で、低面の縦８０１１Ｊ５横８０工、高さ３５ＷＪ
ｓ厚さ２ｕの容器を成形し、外観、反りの状態を確認し
たが、共に良好であった。これらの容器を、オープンで
３００℃まで加熱し、１５分間放置した後取り出して寸
法、外観を調べたが特に変化は認められなかった。

比較例１−５ 全芳香族ポリエステル単独、および実施例中のエンスタ
タイト、酸化チタンの組成を有効な範囲以外の各種組成
比について同様の検討を行った結果を第１表に示す。全
芳香族ポリエステル単独（比較例１）およびエンスタタ
イトと酸化チタンの合計量が２０重量％未満のもの（比
較例２）は異方性は非常に大きく外観も不均一な流れ模
様の発生がみられ好ましくなかった。またエンスタタイ
トが５重量％未満のもの（比較例３）は異方性、流動性
の改良効果は小さくエンスタタイトと酸化チタンの合計
量が７０重ｉ％を越えるもの（比較例４）は成形困難で
あった。

また、従来から充填材として使用されているタルクにつ
いても実験を行った。メルク４０重量％。

酸化チタン１０重量％を充填したもの（比較例５）は流
動性、耐熱性については良好であったが、成形品の外観
で発泡や不均一な流れ模様が見られ良くなかった。

比較例１および外観の比較的良かった比較例５の組成物
について実施例ａ９と同様に容器を成形したが反りが非
常に大きく、続いて実施例へ９と同様のオープンテスト
を行ったがいずれも変形した。

実施例１１−１２ 下式（１１，（２１で示されるくり返し単位をもち、重
量平均分子量がＩＱＯＯＯの全芳香族ポリエステルを樹
脂：エンスタタイト二酸化チタン＝５０：４０：１Ｇの
組成比で混合し、二軸押出ｆＩＡ（日本製鋼所製ＴＩＩ
＋Ｘ３０Ｓ＋３）を用いて押出し造粒を行いペレットを
得た。これらを５０トン射出成形機（東芝機械製工５ｓ
ｏｘｐ）を用いて実施例１〜８と同様に各試験片を作製
し、測定を行った。

押出温度、射出条件と測定結果を表２に示す。

表からも明らかなように、組成単位を変えると熱変形温
度は若干低下するものの流動性はかなり良好となり、外
観も良かった。また、ＭＤ力方向ＴＤ力方向収縮率比（
ＭＤ／ＴＤ）がいずれも５倍以下で異方性の改良効果が
大きかった。

〈発明の効果〉 以上の説明から明らかなよ５に本発明によれば、（１１
耐熱性が高く、 （２）異方性が小さく、 （３）　　流動性が良好で、 （４）　　優れた外観を示す全芳香族ポリエステル樹脂
組成物を得ることができる。

本発明の全芳香族ポリエステル樹脂組成物は以上の特徴
を活かして、各種電気・電子部品や耐熱容器として有用
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中Ｘは、Ｃ＿１−Ｃ＿４のアルキル基、−Ｏ−、−
   ＳＯ＿２−、−Ｓ−、または−ＣＯ−であり、ｍ、ｎは
   ０または１である。ｄ：ｅの比は１：１から１０：１の
   範囲にあり、ｅ：ｆの比は９：１０から１０：９の間に
   ある。また上式中の芳香環の置換基は互いにパラまたは
   メタの位置にある。）であらわされるくり返し単位をも
   つ全芳香族ポリエステル樹脂３０−８０重量％、エンス
   タタイト５−６０重量％、および酸化チタン０−６０重
   量％とからなる全芳香族ポリエステル樹脂組成物。