JPH04175367A

JPH04175367A - ポリエステル樹脂組成物

Info

Publication number: JPH04175367A
Application number: JP30245690A
Authority: JP
Inventors: Toshio Hatayama; 敏雄畑山; Akihiro Suzuoka; 章黄鈴岡; Akira Shimoma; 昌下間
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1990-11-09
Filing date: 1990-11-09
Publication date: 1992-06-23

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、ポリブチレンナフタレンジカルボキシレート
（以下ＰＢＮと略す〉、α−オレフィン−グリシジルメ
タクリレート共重合体またはα−オレフィン−グリシジ
ルメタクリレート−酢酸ビニル共重合体および無機充填
剤よりなる耐湿熱性。

耐衝撃性および柔軟性に優れたポリエステル樹脂組成物
に関するものである。

［従来技術とその問題点］一般にポリブチレンテレフタレート（以下ＰＢＴと略す
）を主成分とする組成物は、機械的強度。

電気絶縁性、耐薬品性等が優れていることから、電気電
子部品、家電照明部品、自動車用部品１機構部品等とし
て多く使用されている。従来これらの部品の材料として
はポリプロピレン等の汎用プラスチックやフェノール樹
脂等の熱硬化性樹脂が使用されていたが、高機能化、高
性能化あるいは成形性の向上等が求められる中で、ＰＢ
Ｔに代替されるようになってきた。

しかしながら、最近では高温高湿といったより厳しい環
境下で、ＰＢＴ成形部品が使用される例が増加してきて
おり、これまでのＰＢＴ組成物では要求される品質を満
足できなくなりつつある。

そもそもＰＢＴは主鎖のエステル結合のなめ一般に耐湿
熱性はポリアミド等に比較すると劣っており、これまで
耐湿熱性を向上させようとする試みがなされてきた。こ
の方策としてＰＢＴポリマー末端のカルボキシル基濃度
の低減が有効であることが知られている。末端のカルボ
キシル基濃度を低減する手段としては一般に固相重合法
が提案されている。またエポキシ基やイソシアネート基
のようにカルボキシル基と反応する官能基を有する化合
物をＰＢＴに添加する方法も提案されている。

しかしながら、このような改良を行ったＰＢＴを用いた
組成物でも耐湿熱性の改良は十分でなく、熱水劣化試験
後に強度は著しく低下してしまう。

この結果、これらの材料では部品としての寿命や信頼性
が低下する可能性が大きい。

ＰＢＮは、ＰＢＴと同等の優れた機械的強度。

電気絶縁性、耐薬品性を持ち、さらに耐湿熱性が著しく
改良されたポリエステル樹脂である。従ってＰＢＴの代
わりにＰＢＮを用いて組成物を調製すれば優れた耐湿熱
性が期待できる。さらに機械的強度を向上させることに
より、これまでにない高機能、高性能のポリエステル樹
脂組成物を得ることができる。ＰＢＮではＰＢＴ成形部
品が使用されていたよりも厳しい環境で使用できる成形
品を作ることが可能となるであろう。

しかしながら、ＰＢＨに対する高機能化、高性能化の検
討はこれまでには殆んど行われていす、文献もあまり無
い。従ってどのような添加物を用いれば特性を向上させ
得るか、また他のポリエステル樹脂に用いられる機能付
与剤、性能向上剤はＰＢＮに適応可能か否か等はまった
く未知である。

本発明者はこのような背景を基に、耐湿熱性の優れたＰ
ＢＮ樹脂の耐衝撃性、柔軟性の改良について鋭意検討し
た結果、本発明に至った。

［問題点を解決するための手段］本発明は、ＰＢＮとα−オレフィン−グリシジルメタク
リレート共重合体またはα−オレフィン−グリシジルメ
タクリレート−酢酸ビニル共重合体と、要すれば無機充
填剤よりなる耐湿熱性、耐衝撃性、および柔軟性に優れ
たポリエステル樹脂組成物に関するものである。

本発明において、ＰＢＮとはナフタレンジカルボン酸、
好ましくはナフタレン−２，６−ジカルボン酸を主たる
酸成分とし、１，４−ブタンジオールを主たるグリコー
ル成分とするポリエステル、即ち繰り返し単位の全部ま
たは大部分く通常９０モル％以上、好ましくは９５モル
％以上）がブチレンナフタレンジカルボキシレートであ
る計すエステルである。

またこのポリエステルには物性を損なわない範囲で、次
の成分の共重合が可能である。即ち、酸成分としては、
ナフタレンジカルボン酸以外の芳香族ジカルボン酸、例
えばフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ジラエニ
ルジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジ
フェノキシエタンジカルボン酸、ジフェニルメタンジカ
ルボン酸、ジフェニルケトンジカルボン酸、ジフェニル
スルフィドジカルボン酸、ジフェニルスルフォンジカル
ボン酸、脂肪族ジカルボン酸、例えばコハク酸、アジピ
ン酸、セバシン酸、脂環族ジカルボン酸、例えばシクロ
ヘキサンジカルボン酸、テトラリンジカルボン酸、デカ
リンジカルボン酸等が例示される。

グリコ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、トリメチレングリコール。

ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール
、オクタ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ツール、キシリレングリコール
、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ビ
スフェノールＡ、カテコール、レゾルシノール、ハイド
ロキノン、ジヒドロキシジフェニル、ジヒドロキシジフ
ェニルエーテル、ジヒドロキシジフェニルメタン、ジヒ
ドロキシジフェニルケトン、ジヒドロキシジフェニルス
ルフィド、ジヒドロキシジフェニルスルフォン等が例示
される。

オキシカルボン酸成分としては、オキシ安息香酸、ヒド
ロキシナフトエ酸１ヒドロキシジフエニルカルボン酸、
ω−ヒドロキシカプロン酸等が例示される。

また、ポリエステルが実質的に成形性能を失わない範囲
で三官能以上の化合物、例えばグリセリン、トリメチル
プロパン、ペンタエリスリトール。

トリメリット酸、ピロメリット酸等を共重合してよい。

かかるポリエステルは、ナフタレンシカｌしボン酸およ
び／またはその機能的誘導体とブチレングリコールおよ
び／またはその機能的誘導体とを、従来公知の芳香族ポ
リエステル製造法を用いて重縮合させて得られる。また
本発明において用いるＰＢＮの末端カルボキシル基濃度
には特に制限はないが、少ない方が望ましい。

また本発明で使用するα−オレフィン−グリシジルメタ
クリレート共重合体またはα−オレフィン−グリシジル
メタクリレート−酢酸ビニル共重合体に置けるグリシジ
ルメタクリレート含有量は０．５〜２０重量％、好まし
くは１〜１５重量％であり、０．５重量％以下の場合は
ＰＢＮと該共重合体の親和性向上効果が発揮できず、２
０重量％以上の場合は該共重合体自体の柔軟性が失われ
るため好ましくはない。これら共重合体は酢酸ビニルを
共重合成分として０．１〜３０重量％、好ましくは１．
０〜２０重量％含有することができ、この場合には特に
組成物の機械的性質の向上により以上のものが望める。

ただし共重合体における酢酸ビニル含量が３０重量％以
上の場合には熱安定性が低下し、ポリエステルと溶融混
合する際、あるいは混合物を成形する際に熱劣化の原因
になるため好ましくない。

上記α−オレフィン−グリシジルメタクリレート共重合
体またはα−オレフィン−グリシジルメタクリレート−
酢酸ビニル共重合体の添加量はＰＢＮとの合計量に対し
０．５〜４０重量％、好ましくは２〜２５重量％である
。添加量が０．５重１％以下では組成物の衝撃強度改良
効果が発揮されず、４０重量％以上では押出性、成形性
が悪いだけでなく、ＰＢＮの特徴である優れた耐熱性、
耐薬品性などが大幅に低下するため、本発明の目的を達
するのが困難となる。

次に、本発明で使用される無機充填剤は機械的強度、耐
熱性１寸法安定性く耐変形１反り）、電気的性質などの
性能に優れた成形品を得るなめに配合することが好まし
く、これには目的に応じて、繊維状、粉粒状、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、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、窒化珪素繊維、硼素繊維、チタンカリ繊維
、さらにステンレス、アルミニウム、チタン、銅、真鍮
等の金属の繊維状物などの無機質繊維状物質があげられ
る。特に代表的な繊維状充填剤はガラス繊維、またはカ
ーボン繊維である。

一方、粉粒状充填剤としてはカーボンブラック。

シリカ、石英粉末、ガラスピーズ、ガラス粉、珪酸カル
シウム、カオリン、タルク、クレー、珪藻土、ウオラス
トナイトの如き珪酸塩、酸化鉄、酸化チタン、酸化亜鉛
、アルミナの如き金属の酸化物、炭酸カルシウム、炭酸
バリウムの如き金属の硫酸塩、その細度化珪素、窒化珪
素、窒化硼素。

各種金属粉末があげられる。

また、板状充填剤としてはマイカ、ガラスフレーク、各
種の金属箔などがあげられる。

これらの無機充填剤は、１種使用するかまたは２種以上
併用することができる。繊維状充填剤、特にガラス繊維
と粒状および／または板状充填剤の併用は特に機械的強
度と寸法精度、電気的性質などを兼備する上で好ましい
組合せである。

これらの充填剤の使用に当っては必要ならば集束剤また
は表面処理剤を使用することが望ましい。

この例を示せば、エポキシ化合物、シラン化合物。

シソシアネート化合物、シラン化合物、チタネート化合
物等の官能性化合物である。これらの化合物はあらかじ
め表面処理または集束処理を施して用いるか、または材
料調整の際同時に添加してもよい。

本発明において無機充填剤の添加量はＰＢＮとα−オレ
フィン−グリシジルメタクリレート共重合体またはα−
オレフィン−グリシジルメタクリレート−酢酸ビニル共
重合体の合計１００重量部に対して０〜１５０重量部で
ある。その量が１５０重量部より多い場合は分散が悪く
、成形加工が困難であり好ましくない。

本発明のポリエステル樹脂組成物には更にその目的に応
じ所望の特性を付与するため、その物性を著しく損なわ
ない範囲で、他の添加剤、例えば難燃剤、難燃助剤、安
定剤７着色剤、紫外線吸収剤、離型剤、帯電防止剤、結
晶化促進剤、結晶核剤、充填剤、衝撃改良剤等を添加す
ることができる。　− 本発明の組成物の調製は、従来の樹脂組成物の調整法と
して一般に用いられる公知の設備と方法により容易に調
整される。例えば、■各成分を混合した後、押出機によ
り溶融混練押出してペレットを調整し、しかる後成形す
る方法、■−旦組成の異なるペレットを調整し、そのペ
レットを所定量混合して成形に供し成形後に目的組成の
成形品を得る方法、■成形機に各成分の１または２以上
を直接仕込む方法、などいずれも使用できる。また、樹
脂成分の一部を細かい粉体としてこれ以外の成分と混合
し添加することは、これらの成分の均一配合を行う上で
好ましい方法である。

本発明のＰＢＮを主成分とするポリエステル樹脂組成物
は、機械的強度、特に耐衝撃性や柔軟性が優れているだ
けでなく、電気絶縁性、耐薬品性をも兼ね備えたバラン
スのよい樹脂組成物であり、さらには従来のＰＢＴを主
成分とするポリエステル樹脂組成物に較べ、耐湿熱性が
著しく改善された優れた材料であるといえる。

［実施例］次に実施例を挙げて更に本発明を説明する。

なお、主な特性の測定方法は以下の通りである。

（１）末端カルボキシル基濃度（ＣＯＯＨ）エイ・コニ
ツクス（Ａ、　（：ｏｎｉｘｌの方法［Ｍａｋｒｏｍｏ
ｌ、　Ｃｈｅｍ、　２６．　２２６　（１９５８）］　
によって測定。単位は１０６ｇ当りの当量数。、（２）
極限粘度３５℃のオルトクロロフェノール溶液中で測定。

（３）衝撃強度ＡＳＴＭ　Ｄ−２５６に準拠。

（４）熱水劣化試験衝撃試験片を用い、１００℃、２００時間熱水処′埋し
た後強度を測定。

実施例１極限粘度が０．７９、末端カルボキシル基濃度が４０当
量／トンのＰＢＨにエチレン８５重量％およびグリシジ
ルメタクリレート１５重量％の共重合体を全組成物に対
して１０重量％となるように添加し、トライブレンドし
た後、単軸押出機にて押出しペレット化した。押出性は
良好であった。さらにこのペレットを射出成形して衝撃
試験用のテストピースを作製し、熱水劣化試験を行った
。その結果を表１に示した。

比較例１実施例１と同じＰＢＮを用いそのまま単軸押出機にて押
出しペレット化した。それ以外は実施例１と同様に試験
を行った。押出性は良好であった。

比較例２極限粘度が１．０７、末端カルボキシル基濃度が４２当
量／トンのＰＢＴを用いた以外は実施例１と同様に試験
を行った。押出性は良好であった。

比較例３極限粘度が０．８８、末端カルボキシル基濃度が１７当
量／トンのＰＢＴを用いた以外は実施例２と同様に試験
を行った。押出性は良好であった。

表１より本発明のＰＢＮよりなるポリエステル樹脂組成
物は、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体の
添加により衝撃強度が改良されていることが判った。ま
た同様の組成のＰＢＴよりなる樹脂組成物に比べ耐湿熱
性が高い。さらに耐湿熱性の改良のため、ＰＢＴとして
末端カルボキシル基濃度の低いポリマーを用いても十分
な改良効果が得られなかった。以上のことから、本発明
のポリエステル樹脂組成物は耐湿熱性だけでなく耐衝撃
性にも優れていることが判る。

（以下余白）実施例２極限粘度が０．７９、末端カルボキシル基濃度が４０当
量／トンのＰＢＮにエチレン８０重量％、グリシジルメ
タクリレート１５重量％および酢酸ビニル５重量％の共
重合体を全組成物に対して１０重量％となるように添加
し、トライブレンドした後、単軸押出機にて押出しペレ
ット化した。押出性は良好であった。さらにこのペレッ
トを射出成形して衝撃試験用のテストピースを作製し、
熱水劣化試験を行った。その結果を表２に示した。

比較例４極限粘度が１．０７、末端カルボキシル基濃度が４２当
量／トンのＰＢＴを用いた以外は実施例２と同様に試験
を行った。押出性は良好であった。

比較例５極限粘度が０．８８、末端カルボキシル基濃度が１７当
量／トンのＰＢＴを用いた以外は比較例４と同様に試験
を行った。押出性は良好であった。

表２より本発明のＰＢＮよりなるポリエステル樹脂組成
物は、エチレン−グリシジルメタクリレート−酢酸ビニ
ル共重合体の添加によっても衝撃強度が改良される。ま
た同様の組成のＰＢＴよりなる樹脂組成物に比べ耐湿熱
性が高い。さらに耐湿熱性の改良のため、ＰＢＴとして
末端カルボキシル基濃度の低いポリマーを用いても十分
な改良効果が得られなかった。以上のことから、本発明
のポリエステル樹脂組成物は耐湿熱性だけでなく耐衝撃
性にも優れていることが判った。

く以下余白）比較例６エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体を０．２
５重量％用いた以外は実施例１と同様に試験を行った。

押出性は良好であった。その結果を表３に示した。

実施例３エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体を１重量
％用いた以外は実施例１と同様に試験を行った。押出性
は良好であった。

実施例４エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体を５重量
％用いた以外は実施例１と同様に試験を行った。押出性
は良好であった。

実施例５エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体を２０重
量％用いた以外は実施例１と同様に試験を行った。押出
性は良好であった。

比較例７エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体を５０重
量％用いた以外は実施例１と同様に試験を行った。押出
性は不良であった。

表３よりエチレン−グリシジルメタクリレート共重合体
の添加量は、０．５重量％以下では十分な衝撃強度改良
効果が発揮されず、また４０重量％を超えると押出性や
成形性が悪くなるだけでなく、衝撃強度もむしろ低下す
ることが判った。

（以下余白）比較例８衝撃強度改良剤としてグリシジルメタクリレートが共重
合されていないポリエチレンを１０重量％用いた以外は
実施例１と同様に試験を行った。押出性は良好であった
。

比較例９衝撃強度改良剤としてエチレン７５重量％、酢酸ビニル
２５重量％の共重合体を１０重量％用いた以外は実施例
１と同様に試験を行った。押出性は良好であった− 比較例１０衝撃強度改良剤としてエチレン７０重量％およびグリシ
ジルメタクリレート３０重量％の共重合体を１０重量％
用いた以外は実施例１と同様に試験を行った。押出性は
不良であった。

比較例１１衝撃強度改良剤としてエチレン４５重量％、グリシジル
メタクリレート１５重量％および酢酸ビニル４０重量％
の共重合体を１０重量％用いた以外は実施例１と同様に
試験を行った。押出性は不良であつた。

表４よりグリシジルメタクリレート成分が共重合されて
いないオレフィン重合体では衝撃強度が改良されないこ
とが判った。またグリシジルメタクリレート成分が共重
合されていても２０重量％を超えたり、あるいは０．５
〜２０重量％の範囲であっても酢酸ビニル成分の共重合
割合が３０重量％を超える場合には、これらの共重合体
の耐熱性が低いために、ＰＢＮと溶融混練して押出した
り、成形する際に分解してしまう。その結果衝撃強度が
改良されないばかりでなく、外観も悪い成形品しか得ら
れないことが判明した。

〈以下余白）実施例６実施例１で使用した組成物１００重量部に対し、無機充
填剤として直径１０μｍ、長さ３ｒｒｗｎのガラスチョ
ツプドストランドを２０重量部用い、各成分をトライブ
レンドした後、単軸押出機にて押出しペレット化した。

押出性は良好であった。さらにこのペレットを射出成形
して衝撃試験用のテストピースを作製し、熱水劣化と験
を行った。その結果を表５に示した。

比較例１２エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体は全く用
いずに、実施例６と同様に試験を行った。

押出性は良好であった。

比較例１３極限粘度が１．０７、末端カルボキシル基濃度が４２当
量／トンのＰＢＴを用いた以外は実施例６と同様に試験
を行った。押出性は良好であった。

比較例１４極限粘度が０．８８、末端カルボキシル基濃度が１７当
量／トンのＰＢＴを用いた以外は比較例１３と同様に試
験を行った。押出性は良好であった。

表５より無機充填剤としてガラス繊維を用いた場合でも
本発明のＰＢＮよりなるポリエステル樹脂組成物は、エ
チレン−グリシジルメタクリレート共重合体の添加によ
り衝撃強度が改良されていることが判った。また同様の
組成のＰＢＴよりなる樹脂組成物や、さらには耐湿熱性
が改良された末端カルボキシル基濃度の低いＰＢＴを用
いた樹脂組成物に比べても熱水処理後の衝撃強度が多角
、耐湿熱性が高いことが判る。ガラス繊維以外の無機充
填剤を用いた場合でも同様に試験を行えば本発明のポリ
エステル樹脂組成物の効果は明らかとなるであろう。

く以下余白）実施例７ガラスチョツプドストランドを４０重量部用いた以外は
実施例６と同様に試験を行った。押出性は良好であった
。

実施例８ガラスチョツプドストランドを１００重量部用いた以外
は実施例６と同様に試験を行った。押出性は良好であっ
た。

比較例１５ガラスチョツプドストランドを２３３重量部用いた以外
は実施例６と同様に試験を行った。押出性は不良であっ
た。

表６より無機充填剤として様々な添加量のガラス繊維を
用いた場合でも本発明のＰＢＮよりなるポリエステル樹
脂組成物は、エチレン−グリシジルメタクリレート共重
合体の添加により衝撃強度が改良されていることが判っ
た。また熱水処理後の衝撃強度が高いことから、耐衝撃
性だけでなく耐湿熱性にも優れていることが判る。しか
しながら、比較例１５から判明したようにガラス繊維の
添加量が１５０重量部を超えると押出性が不良になり、
成形品外観も悪くなる上、衝撃強度改良効果も頭打ちと
なる。

（以下余白）比較例１６衝撃強度改良剤としてグリシジルメタクリレートが共重
合されていないポリエチレンを１０重量％用いた以外は
実施例６と同様に試験を行った。押出性は良好で°あっ
た。

比較例１７衝撃強度改良剤としてエチレン７５重量％および酢酸ビ
ニル２５重量％の共重合体を１０重量％用いた以外は実
施例６と同様に試験を行った。押出性は良好であった。

比較例１８衝撃強度改良剤としてエチレン７０重量％およびグリシ
ジルメタクリレート３０重量％の共重合体を１０重量％
用いた以外は実施例６と同様に試験を行った。押出性は
不良であった。

比較例１９衝撃強度改良剤としてエチレン４５重１％、グリシジル
メタクリレート１５重量％および酢酸ビニル４０重量％
の共重合体を１０重量％用いた以外は実施例６と同様に
試験を行った。押出性は不良であつた。

表７より無機充填剤としてガラス繊維を用いた場合でも
グリシジルメタクリレート成分が共重合されていないオ
レフィン重合体では衝撃強度が改良されないことが判っ
た。またグリシジルメタクリレート成分が共重合されて
いても２０重量％を超えたり、あるいは０．５〜２０重
量％の範囲であっても酢酸ビニル成分の共重合割合が３
０重量％を超える場合には、これらの共重合体の耐熱性
が低いために、ＰＢＮや無機充填剤と溶融混練して押出
したり、成形する際に分解してしまう。その結果衝撃強
度が改良されないばかりでなく、外観も悪い成形品しか
得られなかった。

（以下余白）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（Ａ）ポリブチレンナフタレンジカルボキシレー
ト６０〜９９．５重量％と（Ｂ）α−オレフィン７０〜９９．５重量部、グリシジ
ルメタクリレート０．５〜２０重量部および酢酸ビニル
０〜３０重量部からなる全量１００重量部の共重合体０
．５〜４０重量％とよりなるポリエステル樹脂組成物。
（２）請求項１記載の樹脂組成物１００重量部および無
機充填剤０〜１５０重量部よりなるポリエステル樹脂組
成物。
（３）ポリブチレンナフタレンジカルボキシレートがポ
リブチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートで
ある請求項１および２記載のポリエステル樹脂組成物。