JPH01210452A - ガラス繊維強化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］ 本発明は新規なガラス繊維強化ポリエステル樹脂組成物
に関するものである。さらに詳しくいえば、本発明は、
特に熱器具、電気・電子分野などの材料として好適な、
機械的強度、剛性、耐熱性などに優れ、かつ外観が良好
である上に、ソリ、変形が小さく、しかもウェルド強度
の向上した成形品を与えうるガラス繊維強化ポリエステ
ル樹脂組成物に関するものである。

［従来の技術］ 従来、ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性ポリ
エステル樹脂は、機械的性質、電気的性質、熱的性質、
耐薬品性などに優れていることから、各種成形品やフィ
ルムなどの材料として広く用いられている。このような
ポリエステル樹脂を成形材料として用いる場合、成形品
の強度、剛性、耐熱性などをさらに向上させる目的で、
該ポリエステル樹脂にガラス繊維を配合することはよく
知られている。

しかしながら、ガラス繊維を配合したポリエステル樹脂
組成物から成る成形品は、該ガラス繊維の異方性のため
に、ソリ、変形が大きいという問題がある。したがって
、この問題を解決するために、異方性の小さな板状のマ
イカを配合することが試みられているが、この場合、成
形品のウェルド強度が著しく低くなるという問題が生じ
る。

他方、ポリエステル樹脂に、ガラス繊維、ワラストナイ
ト及びタルクなどの無機核剤を配合した組成物が提案さ
れている（特開昭５８−２０６６６３号公報）。しかし
ながら、この組成物においては、該無機核剤は核剤とし
ての効果に劣るために、外観の良好な成形品が得られな
いという欠点がある。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、このような従来のガラス繊維を配合したポリ
エステル樹脂組成物が有する欠点を克服し、機械的強度
、剛性、耐熱性などに優れ、かつ外観が良好である上に
、ソリ、変形が小さく、しかもウェルド強度の向上した
成形品を与えうるガラス繊維強化ポリエステル樹脂組成
物を提供することを目的としてなされｔこものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、前記の好ましい性質を有するガラス繊維
強化ポリエステル樹脂組成物を開発するために鋭意研究
を重ねた結果、ポリエステル樹脂に対し、ガラス繊維、
特定のアスペクト比を有するワラストナイト及びイオン
性炭化水素共重合体の金属塩を、それぞれ所定の割合で
配合したものが、その目的に適合しうろことを見い出し
、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、（Ａ）ポリエステル樹脂１００重
量部に対して、（Ｂ）ガラス繊維１０〜１２０重量部、
（Ｃ）アスペクト比５〜５０のワラストナイト１０〜１
００重量部及び（Ｄ）イオン性炭化水素共重合体の金属
塩１〜１０重量部を配合したことを特徴とするガラス繊
維強化ポリエステル樹脂組成物を提供するものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明組成物において、（Ａ）成分として用いられるポ
リエステル樹脂としては、二官能性カルボン酸成分とア
ルキレングリコール成分とを縮重合して成る線状ポリエ
ステル、二官能性カルボン酸成分とアルキレングリコー
ル成分とを主成分とし、これに共重合可能な第３成分を
共重合した共重合ポリエステル、及びこのものと前記線
状ポリエステルとの混合物を使用することができる。

該二官能性カルボン酸成分としては、例えばテレフタル
酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などが挙げ
られるが、これらの中でテレフタル酸が好ましく、また
、本発明の効果を損わない範囲で他の二官能性カルボン
酸、例えばシュウ酸、マロン酸、アジピン酸、スペリン
酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸な
どの脂肪族ジカルボン酸やそれらのエステル形成性誘導
体を併用することができる。これらの他のジカルボン酸
成分の配合割合は、全ジカルボン酸に対し、一般に２０
モル％以内とすることが望ましい。

また、アルキレングリコール成分にっては特に制限はな
いが、具体的にはエチレングリコール、プロピレン−１
，２−グリコール、プロピレン１．３−グリコール、ブ
チレン−１，４−グリコール、ブチレン＝２．３−グリ
コール、ヘキサン−１，６−ジオール、オクタン−１，
８−ジオール、ネオペンチルグリコールデカン−１．１
０−ジオールなどの炭素数２〜１５の脂肪族ジオールな
どを用いることができる。これらのジオールの中で、エ
チレングリコール及びブチレングリコールが好適である
。

さらに、前記第３成分としては、例えば、イソフタル酸
、ナフタレン−２，６−ジノＪルボン酸、アジピン酸、
ジフェニルエーテル−４，４″−ジカルボン酸、セバシ
ン酸などの酸成分、プロピレングリコール、ネオペンチ
ルグリコール、ジエチレングリコール、シクロヘキサン
ジメタツール、２．２−ビス（４−ヒドロキシフェニル
）プロパンなどのグリコール類、ｐ−オキシ安息香酸、
ｐ−ヒドロキシエトキシ安息香酸などのオキシ酸が挙げ
られるＪ 本発明組成物においては、前記ポリエステル樹脂の中で
、特に、フェノール／テトラクロロエタン混合溶媒（重
量比１／ｌ）中において、温度３０℃で測定した固有粘
度が０．４ｄＱ／ｙ以上、好ましくは０．４５〜１．５
の範囲のポリエチレンテレフタレート及びポリブチレン
テレフタレートが好適である。

本発明組成物において、（Ｂ）成分として用いられるガ
ラス繊維としては、含アルカリガラス、低アルカリガラ
ス、無アルカリガラスのいずれも使用することができる
が、該組成物中における長さが、好ましくは０．０２〜
２ｍｍ，より好ましくは０．０５〜１ｍｍの範囲にある
ものが好適である。

このガラス繊維は、前記ポリエステル樹脂との混練に際
して、破断することがあるので、混線に供する際のガラ
ス繊維のサイズとしては、一般に長さが０．１〜６ｍｍ
の範囲にあるものが好ましく、またその直径は、通常１
〜２０μｍで十分である。

該ガラス繊維の形態については特に制限はなく、例えば
ロービング、ミルドファイバー、チョツプドストランド
など、いずれの形態のものも用いることができる。

さらに、該ガラス繊維としては、ポリエステル樹脂との
接着性をよくする目的で、例えばシラン処理、ポラン処
理、クロム処理などの表面処理を施して、エポキシ樹脂
などで集束したものを用いることが望ましい。

本発明組成物においては、この（Ｂ）成分のガラス繊維
は、（Ａ）成分のポリエステル樹脂１００重量部に対し
、１０〜１２０重量部、好ましくは１５〜１００重量部
の割合で配合する必要がある。

この配合量が１０重量部未満では、十分な機械的強度、
剛性、耐熱性が得られず、また、’　１２０重量部を超
えると、その量の割には機械的強度、剛性、耐熱性など
の向上は望めず、むしろ流動性や成形品の外観が悪化す
る傾向がある。

本発明組成物において、（Ｃ）成分として用いられるワ
ラストナイトは、針状結晶をもつ天然白色鉱物（カルシ
ウムメタシリケート）であって、化学式〇ａＳｉＯｚで
表され、通常Ｓ　ｉｏ　２５０重量％、Ｃａ０４７重量
％、その他Ｆ　ｅ２０　、、Ａ　Ｑ　２０　ｓなどを含
有しており、比重は約２．９、かさ比重は０．８〜１．
３である。

本発明組成物においては、該ワラストナイトは、アスペ
クト比Ｌ／Ｄが５〜５０、好ましくはｌＯ〜４０の範囲
にあることが必要である。このアスペクト比が５未満で
は、ソリ、変形の低減効果が十分でないし、５０を超え
ると成形品の外観が悪化する傾向がある。

この（Ｃ）成分のワラストナイトは、（Ａ）成分のポリ
エステル樹脂１００重量部に対し、１０〜１００重量部
、好ましくは２０〜８０重量部の割合で配合する必要が
ある。この配合量が１０重量部未満ではソリ、変形の低
減効果やウェルド強度向上効果が十分ではないし、１０
０重量部を超えるとソリ、変形は低減するものの、機械
的強度が低下する傾向がある。

本発明組成物においては、（Ｄ）成分としてイオン性炭
化水素共重合体の金属塩が配合される。

該イオン性炭化水素共重合体については特に制限はなく
、例えばエチレン、プロピレン、ブチレン、スチレン、
α−メチルスチレンなどのオレフィンと、アクリル酸、
メタクリル酸、マレイン酸などの不飽和カルボン酸や無
水マレイン酸などの不飽和カルボン酸無水物との共重合
体を用いることができる。また、これらのイオン性炭化
水素共重合体の金属塩を構成する金属イオン種としては
、例えばナトリウムイオン、カリウムイオンなどのアル
カリ金属イオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオ
ン、バリウムイオンなどのアルカリ土類金属イオン、さ
らにはアルミニウムイオン、亜鉛イオンなど各種のもの
を挙げることができる。

該イオン性炭化水素共重合体の金属塩としては、通常メ
ルトインデックス（Ｍ　Ｉ　）が５０ｇＺｌＯ分以下の
ものが用いられる。好ましいイオン性炭化水素共重合体
の金属塩としては、Ｍｌが０．５〜ｌＯｇＺｌＯ分の範
囲のエチレンとアクリル酸又はメタクリル酸との共重合
体のナトリウム塩又はカリウム塩が挙げられる。

本発明組成物においては、このＣＤ）成分のイオン性炭
化水素共重合体の金属塩は、（Ａ）成分のポリエステル
樹脂１００重量部に対し、１〜１０重量部、好ましくは
２〜８重量部の割合で配合することが必要である。この
配合量が１重量部未満では、ポリエステルの結晶化促進
剤としての効果が十分に発揮されないし、１０重量部を
超えると、その量の割には結晶化促進効果は向上せず、
むしろ機械的強度や耐熱性が低下し、かつ流動性が悪化
するおそれがある。

本発明組成物には、所望に応じ結晶化促進剤、流動性改
質剤、離型剤としてのワックス類などを添加してもよい
し、さらに酸化防止剤、紫外線吸粗剤、難燃剤、耐衝撃
改良剤、着色剤などの各種添加剤を添加してもよい。該
酸化防止剤としては、加工時及び成形品の安定性を共に
向上させるために、フェノール系酸化防止剤とリン系酸
化防止剤とを併用することが好ましい。

本発明組成物の調製方法については特に制限はなく、任
意の方法を用いることができる。例えばポリエステル樹
脂と各種添加成分とを予め混合し、押出機などによりコ
ンパウンド化する方法、ポリエステル樹脂と、ガラス繊
維以外の各成分とを混合して、押出機に投入し、その溶
融物をガラス繊維の周囲に被覆して、冷却したのち、適
当な長さに切断する方法、ガラス繊維及び／又は無機充
填材をポリエステル樹脂の重合段階又は重合後に添加し
たのち、これに他の添加成分を混合する方法、ガラス繊
維配合ポリエステル樹脂と、他の添加成分配合ポリエス
テル樹脂とをブレンドする方法などを用いることができ
る。

［発明の効果１ 本発明のガラス繊維強化ポリエステル樹脂組成物は、機
械的強度、剛性、耐熱性などに優れ、かつ外観が良好で
ある上に、ソリ、変形が少なく、しかもウェルド強度の
向上した成形品を与えることができ、熱器具、電気・電
子分野などの各種成形品の材料として好適に用いられる
。

［実施例］ 次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこれらの例によってなんら限定するものではな
い。

実施例１〜６、比較例１〜１ｌ 予備乾燥（１４０°０．５時間以上）した固有粘度０．
６０のポリエチレンテレフタレート樹脂、長さ３　ｍｒ
ｎ、直径ｌＯμｍのガラスチョツプドストランド、各種
アスペクト比のワラストナイト及びエチレン−メタクリ
ル酸共重合体のナトリウム塩（造核剤）を予備混合した
のち、５７ｍｍ１ベント式二軸押出機でシリンダー温度
２７０°Ｃで溶融混練してペレット化した。

得られたペレットを予備乾燥後（１４０°０．５時間以
上）、射出成形機を使用して、シリンダー温度２７０°
Ｃ１全型温度１２０°Ｃで、ソリ測定用円板、ウェルド
（有無）引張強度測定用ダンベル状試験片及び外観評価
用試験片を作製し、ソリ率、引張破断強度（ウェルドな
しの場合とウェルドありの場合）、その保持率、外観を
求めた。その結果を第１表に示す。なお、表において、
成形性悪とは、成形性が悪く、パリ発生や金型摩耗など
の欠点があるものをいう。

また、各物性は次のようにして求めた。

（１）ソリ率 直径１５０　ｍ１１１．内厚２ｍｍの円板を静置し、最
も反っている２点の高さをＡ、Ｂとして、次の式により
、ソリ率を求めた。

（２）引張破断強度 ＡＳＴＭ　Ｄ　　６３８に準拠して求めた。

（３）保持率 次の式に従って、保持率を求めた。

保持率（％）− （以下余白）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（Ａ）ポリエステル樹脂１００重量部に対して、 （Ｂ）ガラス繊維１０〜１２０重量部、 （Ｃ）アスペクト比５〜５０のワラストナイト１０〜１
   ００重量部及び （Ｄ）イオン性炭化水素共重合体の金属塩１〜１０重量
   部を配合したことを特徴とするガラス繊維強化ポリエス
   テル樹脂組成物。