JPH05163421A - ポリエステル樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】熱可塑性ポリエステル（１００重量部）、長軸
長（Ｌ）／短軸長（Ｄ）の比（Ｌ／Ｄ）が５以上である
ロックウールおよび板状充填剤（２〜３００重量部）を
配合してなるポリエステル樹脂組成物。 【効果】本発明のポリエステル樹脂組成物は、優れた機
械的特性および低そり性を有し、自動車、電気電子部品
などの精密部品材料として有用である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機械的特性、耐熱性、
成形性および成形品外観が均衡して優れ、とりわけ成形
品の変形量が小さく低そり性に優れた熱可塑性ポリエス
テル樹脂組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレートやポリブチ
レンテレフタレートに代表される熱可塑性ポリエステル
樹脂は機械的特性、耐熱性、耐薬品性、耐候性などに優
れ、種々の成形品として用いられているが、利用分野に
よってはその性質をさらに改良する目的で様々な強化
材、添加剤を配合することが行なわれてきた。特に高強
度、高剛性が必要とされる分野においてはガラス繊維等
の繊維状充填剤が多く用いられている。しかしながらガ
ラス繊維等の繊維状充填剤を含む組成物は、一般に異方
性が大きく、機械的特性は高いが成形品に変形（そり）
を生じさせる欠点がある。成形品の変形を防止または低
減するために、ガラスビーズに代表される粒状充填材や
タルク、雲母、板状ガラスなどの板状充填材を用いる方
法が数多く提案されているが、これらの充填材は変化防
止に対してある程度効果があるものの、機械的特性の向
上は望めない。そこでガラス繊維等の繊維状充填剤と板
状充填材や粒状充填剤を併用して機械的強度と変形防止
の両者を向上させようとする試みがなされており、例え
ばガラス繊維等の繊維状充填剤と板状ガラス、雲母、ロ
ックウール等を併用配合することにより、機械的強度を
維持したままで成形品の変形がある程度低減できること
が、特開昭５３−１２１８４３および特開昭６１−２５
４６５５に開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ガラス
繊維等の繊維状充填剤の添加は、大きな異方性を示すた
め、板状充填剤や粒状充填剤の併用によって変形を低減
するには限界があり、また外観も大きく損なわれるとい
う欠点がある。よって本発明は機械的特性、耐熱性、成
形性および成形品外観が均衡して優れ、とりわけ成形品
の変形抑制効果に優れた強化された熱可塑性ポリエステ
ル樹脂組成物を得ることを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、熱可
塑性ポリエステル樹脂１００重量部に対して長軸長
（Ｌ）／短軸長（Ｄ）の比（Ｌ／Ｄ）が５以上であるロ
ックウールおよび板状充填剤を合わせて２〜３００重量
部を配合してなる熱可塑性ポリエステル樹脂組成物およ
び、さらに板状充填剤が板状ガラス、雲母、セリサイ
ト、カオリン、タルク、アルミナからなる選ばれた１種
以上を含有した熱可塑性ポリエステル樹脂組成物を提供
するものである。

【０００５】本発明の組成物は熱可塑性ポリエステル
に、ロックウールと板状充填剤を併用することが重要で
あり、これによって相乗的に効果が発現し均衡して優れ
た機械的特性、耐熱性、成形性、成形品外観を有し成形
品の変化が極めて小さい熱可塑性ポリエステル樹脂組成
物が得られる。

【０００６】本発明で用いる熱可塑性ポリエステル樹脂
とは、ジカルボン酸（あるいは、そのエステル形成誘導
体）とジオール（あるいは、そのエステル形成誘導体）
とを主成分とする重縮合反応によって得られる重合体な
いしは共重合体である。

【０００７】上記ジカルボン酸としてはテレフタル酸、
イソフタル酸、フタル酸、２，６−ナフタレンジカルボ
ン酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、ビス（ｐ−カ
ルボキシフェニル）メタン、アントラセンジカルボン
酸、４，４´−ジフェニルエーテルジカルボン酸、４，
４−ジカルボキシビフェニル、５−ナトリウムスルホイ
ソフタル酸などの芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、セ
バシン酸、アゼライン酸、ドデカジオン酸などの脂肪族
ジカルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、
１，４−シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式ジカ
ルボン酸およびこれらのエステル形成誘導体などが挙げ
られる。またジオール成分としては、炭素数２〜２０の
脂肪族グリコール、すなわち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、ネオペン
チルグリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−
ヘキサンジオール、デカメチレングリコール、シクロヘ
キサンジメタノール、シクロヘキサンジオールなど、お
よびこれらのエステル形成誘導体などが挙げられる。

【０００８】これらの重合体ないし共重合体の好ましい
例としては、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレ
ン（テレフタレート／イソフタレート）、ポリブチレン
（テレフタレート／アジペート）、ポリブチレン（テレ
フタレート／セバケート）、ポリブチレン（テレフタレ
ート／デカンジカルボキシレート）、ポリブチレンナフ
タレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン
（テレフタレート／イソフタレート）、ポリエチレン
（テレフタレート／アジペート）、ポリブチレン（テレ
フタレート／５−ナトリウムスルホイソフタレート）、
ポリエチレン（テレフタレート／５−ナトリウムイソフ
タレート）、ポリエチレン（テレフタレート／５−フェ
ニル−４，４´−ジカルボキシレート）、ポリエチレン
ナフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタ
レートなどが挙げられ、ポリエステル樹脂組成物の成形
性からポリブチレンテレフタレート、ポリブチレン（テ
レフタレート／アジペート）、ポリブチレン（テレフタ
レート／デカンジカルボキシレート）、ポリブチレンナ
フタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレ
ン（テレフタレート／アジペート）、ポリエチレンナフ
タレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレー
トなどが特に好ましく使用される。

【０００９】またこれら熱可塑性ポリエステル樹脂は、
０．５％のｏ−クロロフェノール溶液を２５℃で測定し
たときの固有粘度が０．３６〜１．６０、特に０．５２
〜１．３５の範囲にあるものが好適である。固有粘度が
０．３６未満では機械的特性が不良であり、また固有粘
度１．６０を越えると成形性が不良になりいずれも好ま
しくない。

【００１０】本発明で用いるロックウールとは、ＳｉＯ
2 ３０〜５０重量％、ＡｌＯ2 ５〜２０重量％、ＣａＯ
２０〜４５重量％、その他ＭｇＯなどを含有した鉱物繊
維である。本発明でいうロックウールとは、玄武岩、安
山岩、輝緑岩などの自然石から製造される狭義のロック
ウールまたは石綿と呼ばれるもの、あるいは製鉄の際に
生ずる高炉スラグから製造されるスラグウールなどと呼
ばれるものである。

【００１１】ロックウールの製造法は特に限定されるも
のではないが、通常玄武岩、安山岩、輝緑岩などの自然
石や、製鉄の際に生ずる高炉スラグを吹き飛ばして繊維
化し、得られた繊維を場合によってはさらに粉砕などの
方法で調整するなどの方法で製造される。

【００１２】またアスペクト比（Ｌ／Ｄ）が５以上であ
ることが必要であり、特に８〜２００の範囲のものを使
用することが好ましい。アスペクト比が５未満では充分
な補強効果が得られず好ましくない。

【００１３】本発明において上記自然石から製造される
狭義のロックウールが好ましい。

【００１４】本発明に用いるロックウールの平均繊維径
（Ｄ）は２〜２０μｍが好ましく、特に好ましくは３〜
１０μｍ、平均繊維長（Ｌ）は２０〜５００μｍが好ま
しく、特に好ましくは４０〜２００μｍのものが好適に
用いることができる。

【００１５】本発明で用いる板状充填剤とは、板状ガラ
ス、雲母（白雲母、黒雲母、金雲母、人造雲母）、セリ
サイト、カオリン、タルク、アルミナである。これらの
中で特に好ましい板状充填剤としては、板状ガラス、雲
母が挙げられる。

【００１６】本発明で用いる板状充填剤の平均粒子径
（ｄ）は変形抑制効果、溶融流動性、成形品外観の点か
ら１〜１５００μｍ、好ましくは５〜１０００μｍ、さ
らに好ましくは１０〜７００μｍのものが好適に用いら
れる。ここで平均粒子径（ｄ）は、ＪＩＳ Ｋ−５１０
１に記載された粗い振るい分け法によって測定した粒度
分布の積算重量が５０ｗｔ％に相当する粒径をもって示
す値である。

【００１７】本発明で用いるロックウールおよび板状充
填剤の添加量は、両者を合わせて２〜３００重量部、好
ましくは５〜２００重量部、さらに好ましくは１０〜１
００重量部である。添加量が２重量部未満では、補強効
果が期待できず、３００重量部を越えると溶融時の流動
性が不良になるばかりか、靱性が低下し好ましくない。

【００１８】ロックウール（Ａ）と板状充填剤（Ｂ）の
添加量の比率（Ａ／Ｂ）は、補強効果、変形抑制効果の
点から好ましくは０．０５〜１５、特に好ましくは０．
１５〜１０の範囲のものが特に好適に用いることができ
る。

【００１９】本発明で用いるロックウールおよび板状充
填剤は、そのまま配合することによっても性能を発現で
きるが、樹脂との親和性、接着性を高めるために適当な
表面処理剤（例えば、シラン系カップリング剤、ジルコ
アルミネート系カップリング剤、チタネート系カップリ
ング剤）で表面処理を行なったものを使用すれば機械的
特性はさらに改善される。

【００２０】本発明の組成物には、熱可塑性ポリエステ
ル樹脂の核剤（例えば、ステアリン酸ナトリウム、ステ
アリン酸バリウム、モンタン酸ナトリウム、モンタン酸
バリウム、モンタン酸エステルの部分ナトリウム塩、あ
るいはバリウム塩などの有機カルボン酸金属塩、アイオ
ノマー、タルクなど）、また結晶化促進剤（例えば、ポ
リエチレングリコール、ポリエチレングリコールジベン
ゾエート、ネオペンチルグリコールジベンゾエート、ポ
リエチレングリコールビス（２−エチルヘキサノート）
などのポリアルキレングリコール誘導体や安息香酸エス
テル、ポリラクトン類、Ｎ−置換トルエンスルホアミド
など）を併用することができる。

【００２１】本発明の組成物に他の各種添加剤（例え
ば、モンタン酸ワックス、ポリエチレンワックス、シリ
コンオイルなどの離型剤、難燃剤、熱安定剤、紫外線吸
収剤、顔料、染料など）を添加することができる。

【００２２】本発明の目的を損なわない範囲で他の熱可
塑性樹脂（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リスチレン、アクリル樹脂、フッソ樹脂、ポリアミド、
ポリアセタール、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフ
ィドなど）、熱硬化性樹脂（例えば、フェノール樹脂、
メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコン樹脂、エポ
キシ樹脂など）、軟質熱可塑性樹脂（例えば、エチレン
／酢ビ共重合体、ポリエステルエラストマなど）を添加
することもできる。

【００２３】本発明の組成物の製造法は特に限定される
ものでないが、例えば熱可塑性ポリエステル樹脂、ロッ
クウール、板状充填剤および必要に応じて他の添加剤を
配合し、スクリュー式押出し機によってペレットに調整
する方法などが挙げられる。

【００２４】本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物
は、射出成形、押出し成形、吹き込み成形、真空成形な
どの任意の成形方法により望みの成形品にすることがで
きる。

【００２５】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明の効果を更に説
明する。

【００２６】実施例１〜８、比較例１〜１０ 固有粘度０．８７のポリブチレンテレフタレート、ロッ
クウール、表１に示した板状充填剤および他の充填剤、
その他の添加剤を表１の割合で配合し、２５０℃に設定
した４０ｍｍφ一軸スクリュウを有したベント付き押出
し機でまず溶融混練してペレットとした。得られた組成
物のペレットを１３０℃で５時間乾燥後、２５０℃に設
定した型締圧力７５ｔのスクリューインライン型射出成
形機を用い金型温度８０℃において、縦８０ｍｍ×横８
０ｍｍ×厚み１ｍｍの角板成形品および１／８”ＡＳＴ
Ｍ１号ダンベル試験片を成形した。

【００２７】成形品の変形量は角板成形品を用いて測定
した。図１は成形品の変形量測定装置の平面図であり、
図２は同装置の断面図である。角板成形品１は基準面３
の上に静置されており、その四隅のうち１点を固定具２
により固定されている。成形品の変形量は固定された点
の対角線上の点Ａと基準面の差、クリアランスａを測定
しそれを変形量とした。また該成形品の表面に発生する
凹凸をコントレーサーを用いて測定し成形品の表面粗さ
を評価した。成形品の機械的特性は、ＡＳＴＭ１号ダン
ベルを用い引張試験（ＡＳＴＭ Ｄ６３８に準拠）を行
ない評価した。

【００２８】結果を表１に示した。また比較例を表２に
示した。

【００２９】

【表１】

【表２】

【００３０】

【発明の効果】本発明の組成物より得られる成形品は、
機械的特性、耐熱性、成形性および成形品外観が均衡し
て優れ、特に成形品の変形量が小さく低そり性に優れて
いるので、自動車、電気電子部品などの精密部品材料と
して有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例で測定した成形品の変形量測定装置の平
面図を示す。

【図２】同装置の断面図を示す。

【符号の説明】

１．角板成形品 ２．固定具 ３．基準面 ａ．クリアランス

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱可塑性ポリエステル樹脂１００重量部に
   対して長軸長（Ｌ）／短軸長（Ｄ）の比（Ｌ／Ｄ）が５
   以上であるロックウールおよび板状充填剤を合わせて２
   〜３００重量部を配合してなる熱可塑性ポリエステル樹
   脂組成物。
2. 【請求項２】板状充填剤が、板状ガラス、雲母、セリサ
   イト、カオリン、タルク、アルミナからなる群から１種
   以上選択されたものである請求項１記載の熱可塑性ポリ
   エステル樹脂組成物。