JPS588420B2 - ガラスセンイキヨウカポリエステルジユシソセイブツ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は，塗装性および成形品のそりが改善されたポリ
テトラメチレンテレフタレートを主体とするガラス繊維
強化ポリエステル樹脂組成物に関するものである。

ポリテトラメチレンテレフタレートのガラス繊維強化物
は，機械的特性，耐熱性、耐薬品性が優れており成形加
工性も良いところから．エンジニアリングプラスチック
として電気関係．自動車関係の分野において金属部品の
代替が試みられでいる。

しかしながら，ポリテトラメチレンテレフタレートガラ
ス繊維強化物には成形時に溶融樹脂が冷却固化する際．
ガラス繊維と樹脂の収縮率差，樹脂の結晶化，およびガ
ラス繊維の配向による収縮率の異方性に起因した内部応
力に基づくそりを生じ，成形品が変形したり寸汰精度が
出ないという問題と．塗装性に乏しいため金属材料に比
べ商品価値が劣るという問題の２つの大きな問題点があ
った。

ポリテトラメチレンテレフタレートガラス繊維強化物の
そりを抑制する方法としては．これまでにも例えばポリ
テトラメチレンテレフタレートにボリカーポネート．ス
チレン系重合体．メタクリル酸系重合体，ポリエチレン
テレフタレート等を添加する方法が提案されている。

しかし．これらの重合体を添加した場合には．成形品の
そりの抑制効果はある程度認められるが，機械的性質や
耐熱性が大幅に低下するなどの欠点があり．満足するも
のが得られていない。

ポリテトラメチレンテレフタレートガラス繊維強化物の
塗装性を改善する方法についてはこれまでほとんど知ら
れでいない。

本発明者らはポリテトラメチレンテレフタレートガラス
繊維強化物の優れた耐熱性．機械的特性．成形加工性を
低下することなく成形品のそりを抑制し，塗装性を改善
することを目的に鋭意検討した結果．ポリテトラメチレ
ンテレフタレートと特定のポリエステル共重合体の混合
物のガラス繊維強化物により上配目的を達成しうろこと
を見出し．本発明に到達したものである。

すなわち本発明は （ａ）ポリテトラメチレンテレフタレート５５ないし９
５重量部と （ｂ）９０モル％以上がテレフタル酸からなるジカルボ
ン酸成分と．トリエチレングリコール４ないし５でモル
％と．炭素数６以下のアルキレングリコール９６ないし
５０モル％とからなるグリコール成分を，構成成分とす
るポリエステル共重合体４５ないし５重量部からなるポ
リエステル樹脂混合物１００重量部に対し， （ｃ）ガラス繊維１０ないし５０重量部を配合してなる
ガラス繊維強化ポリエステル樹脂組成物である。

本発明のガラス繊維強化ポリエステル樹脂組成物に用い
られるポリテトラメチレンテレフタレートとしては．主
としてテトラメチレングリコールをグリコール成分とし
．テレフタル酸をジカルボン酸成分とするポリエステル
を対象とするが．この成分の少量を他の原料．例えばグ
リコール成分としてエチレングリコール．トリメチレン
グリコール，ペンタメチレングリコール等でジカルボン
酸成分としで．例えば．フタル酸．イソフタル酸，ヘキ
サヒド口テレフタル酸，ナフタレンジカルボン酸，アジ
ピン酸，セバシン酸．アゼライン酸等でおきかえたポリ
エステルであってもよい。

本発明の組成物に使用されるポリエステル共重合体とは
９０モル％以上がテレフタル酸からなるジカルボン酸成
分とトリエチレングリコールおよび炭素数６以下のアル
キレングリコールよりなるグリコール成分を構成成分と
するポリエステル共重合体である。

１０モル％以下で使用される他のジカルボン酸成分とし
ては例えば．フタル酸．イソフタル酸．ヘキサヒド口テ
レフタル酸．ナフタレンジカルボン酸，アジピン酸，セ
バシン酸．アゼライン酸等をあげることができる。

ジカルボン酸成分は９０モル％以上がテレフタル酸から
なることが必要で，９０モル％以下ではポリエステル共
重合体の耐熱性が劣り．本発明組成物の耐熱性を低下さ
すため好ましくない。

炭素数６以下のアルキレングリコールとは，具体的には
エチレングリコール，１．３−プロピレングリコール．
テトラメチレンクリコール，ペンタメチレングリコール
．ヘキサメチレングリコールを言う。

本発明で使用されるポリエステル共重合体では上記トリ
エチレングリコールが４ないし５０モル％．好ましくは
８ないし４０モル％の範囲にあることが必要である。

トリエチレングリコールのモル比が上記範囲以下であれ
ば，塗装性改善およびそり抑制効果が乏しく，一方上記
範囲を越えるとポリエステル共重合体の耐熱性が極端に
低下し．本発明組成物の耐熱性を著しく低下させる結果
になる。

本発明におけるポリエステル共重合体は以上の如き組成
であり硬質の熱可塑性樹脂である。

本発明はこの様なポリエステル共重合体をポリテトラメ
チレンテレフタレートのガラス繊維強化物に配合するこ
とにより．該強化樹脂の耐熱性，機械的強度を損なうこ
となくそりを抑制し．しかも塗装性を改善し得たもので
，このような効果は．これまでまったく知られていなか
ったことである。

本発明に使用されるポリエステル共重合体と一見類似な
ものとしで．いわゆるポリエステルボリエーテルブロッ
ク共重合体があるが，ポリエステル・ポリエーテルブロ
ック共重合体は．ポリアルキレンテレフタレートと分子
量４００ないし６０００のポリアルキレングリコールよ
りなる弾性体であり．本発明におけるポリエステル共重
合体と組成が異なる。

また，効果の点よりみでも．上記ポリエステル・ポリエ
ーテルブロック共重合体はポリテトラメチレンテレフタ
レートガラス繊維強化物に少量添加しただけでは効果な
く．多量に添加すると後述の比較例４に示したように．
そり抑制効果はある程度認められるが，他方耐薬品性．
耐熱性．機械的強度が低下するなどの問題を生じ．本発
明の目的を達成し得ない。

また同様に本発明に使用されるポリエステル共重合体と
構造の類似なものにポリエチレンテレフクレートがある
がーポリエチレンテレフタレートをポリテトラメチレン
テレフタレートガラス繊維強化物１こ配合すると．後述
の比較例に示すようにポリテトラメチレンテレフタレー
トの結晶化を阻害し，組成物の耐熱性，機械的強度が低
下する。

また，ポリエチレンテレフタレートでは本発明の目的の
一つである塗装性の改善は全く期待できない。

本発明で使用されるポリエステル共重合体は．ポリエチ
レンテレフタレートの製造に通常使用される各種の方法
で製造することができる。

例えば，テレフタル酸とアルキレングリコール．トリエ
チレングリコールを直接エステル化法により重縮合する
方法．あるいはテレフタル酸のジアルキルエステルやジ
グリコールエステルとアルキレングリコール，トリエチ
レングリコールをエステル交換反応により重縮合する等
の方法を採ることができる。

本発明組成物において．ポリエステル共重合体のポリテ
トラメチレンテレフタレートに対する混合比は，ポリテ
トラメチレンテレフタレート９５ないし５５重量部に対
し．５ないし４５重量部，好ましくは１０ないし３０重
量部の範囲にある必要がある。

５重量部以下では十分な効果が得られず，４５重量部以
上であると，ポリテトラメチレンテレフタレートガラス
繊維強化物の優れた特性である耐熱性，耐薬品性が劣る
。

本発明の組成物に使用されるガラス繊維は通常のガラス
繊維強化熱可塑性樹脂に使用されるものであり．一般に
は直径５ないし２０μ．長さエないし２５ｍｍの範囲の
ものが使用される。

本発明では，ガラス繊維の表面が例えばアミノシラン．
エポキシシラン．ボラン，ビニルシラン．メタクリロシ
ラン等で表面処理されていでもよい。

本発明組成物ではガラス繊維の配合量はポリエステル樹
脂混合物１００重量部に対しｉｏないし５０重量部．好
ましくは１０ないし３０重量部の範囲である。

１０重量部より少ないと補強効果が十分でなく，５０重
量部を越えると組成物の流動性が低下する。

本発明組成物は更に通常の熱可塑性樹脂に使用する程度
の安定剤，滑剤，帯電防止剤，発泡剤．顔料、核剤，充
填剤，難燃剤等を含んでいでよい。

また組成物の耐熱性．機械的強度の向上を目的にエポキ
シ化合物，イソシアネート系化合物が更に少量添加され
たものであってもよい。

本発明のガラス繊維強化樹脂組成物の製造方法としては
，公知の種々の方法をとりうる。

例えば，ポリテトラメチレンテレフタレート，ポリエス
テル共重合体のチップとガラス繊維をＶ型ブレンダー．
リボンブレンダー，ヘンシエルミキサー等で混合後，押
出機，ニーダー等で溶融混合する方法．ポリテトラメチ
レンテレフタレートとポリエステル共重合体を溶融混合
して得たチップとガラス繊維をｖ型ブレンター．リボン
ブレンダー，ヘンシエルミキサー等で混合後，押出機等
で溶融混合する方法，あるいはポリテトラメチレンテレ
フタレートとポリエステル共重合体の溶融混合物を電線
被覆の要領でガラスロービングに押出被覆した後．該ス
トランドを適当な長さに切断する等の方法をとりうる。

以上の方法で製遣された樹脂組成物は．射出成形，押出
成形に供される。

本発明のガラス繊維強化ポリエステル樹脂組成物により
ポリテトラメチレンテレフタレートガラス強化物の優れ
た機械的強度，耐熱性．耐薬品性を損なうことなく，こ
れまで大きな問題点であった成形品のそりが抑制され．
塗装性が改善されるため，ポリメチレンテレフタレート
ガラス強化物のエンジニアリングプラスチックとしての
用途は大きく拡大し，例えば．精密機構部品，自動車内
外装部品等の分野において．金属材料の代替を可能なら
しめるものである。

次に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが
．本発明はその要旨を越えない限りこれら実施例に制約
されるものではない。

実施例 ｌ ジメチルテレフタレート１００モル．エチレングリコー
ル１８０モル，トリエチレングリコール２０モルをテト
ラブトキシチタネートを触媒として２３０℃で３時間反
応を行なった。

所定量のメタノールが流出した後，更に２７５℃にで１
．０ｍｍＨｇ以下の減圧下で３時間重縮合を行なった。

以上の方法で製造された固有粘度（０−クロルフェノー
ル，１％，２５℃）＝０．６０，共重合体を構成するグ
リコール成分のエチレングリコールとトリエチレングリ
コールのモル比は８０対２０のポリエステル共重合体の
チップ２０重量部と，固有粘度＝０．９０ポリテトラメ
チレンテレフタレート（以下ＰＴＭＴと略す）のチップ
５０重量部とガラス繊維（長さ６ｍｍ、直径１３μ，ビ
ニルシラン処理）３０重量部（計１００重量部）をＶ型
ブレンダーで混合した後，６５ｍｍφ押出機を用いて２
５０℃で造粒した。

このペレットをスクリューインライン式射出成形機で縦
１２０ｍｍ，横１３０ｍｍ，厚さ２ｍｍの角板（サイド
ゲート）および試験片を樹脂温度２７０℃．金型温度７
０℃，射出圧力１０００ｋｇ／ｃｍ２，サイクル６０秒
で成形し，角板でそりおよび塗装性の評価を，試験片で
物性の評価を行なった。

すなわち引張り破断強度は，ＡＳＴＭ−Ｄ−７９０の方
法により，曲げ弾性率はＡＳＴＭ−Ｄ−６３８の方法に
より、衝撃強度はＡＳＴＭ−Ｄ−２５ ６のノツチ付ア
イゾット衝撃強度の測定法により求めた。

熱変形温度はＡＳＴＭ−Ｄ−６４８の方法による１８６
ｋｇ／ｃｍ２の荷重での値を求めた。

角板のそりは２３℃，相対湿度５５℃の恒温恒湿中に４
８時間放置後の試料を用い，平面上に試料を置き．角板
の下部の任意の３頂点を平面に接した時の残りの頂点の
平面からの距離を測定し，そのうちの最犬の値を示した
ものである。

塗装性は次の方法で評価した。

すなわち市販のアミノアルキド系上塗用塗料（白色）お
よびアクリル系上塗用塗料（ブラウン色）をｐ−キシレ
ンで２倍に稀釈したものをスプレーで試験片に吹きつけ
．その後常温で３０分間セッティングした後１４０℃で
３０分焼付した。

以上の方法で得られた塗装試料を恒温室中に２４時間放
置後碁盤目試験およびクロスカット試験により評価した
。

なおクロスカットの試験結果で，○はまったく剥離しな
い．△は一部剥離するＸは大きく剥離することを示す。

実施例２，３及び比較例５ 実施例１と同様の方法で製造した第１表に示した組成の
ポリエステル共重合体を用いる以外は実施例１の同様に
行なった。

実施例 ４ 実施例ｌで用いたポリエステル共重合体３０重量部とＰ
ＴＭＴ４０重量部，およびガラス繊維３０重量部（計１
００重量部）の組成とする以外は実施例１と同様に行な
った。

以上実施例１〜４及び比較例５の結果を第１表に示す。

比較例 １ 実施例１で用いたＰＴＭＴ７０重量部とガラス繊唯３０
重量部とする以外は実施例１と同様に行なった。

比較例 ２ ジメチルテレフタレート１００モル．エチレンクリコー
ル１４０モル、トリエチレングリコール６０モルを実施
例１と同様の方法で重縮合を行ないポリエステル共重合
体（固有粘度＝０．７７，共重合体を構成するグリコー
ル成分のエチレングリコールとトリエチレングリコール
のモル比は４０対６０）を得た。

このポリエステル共重合体を用いる以外は実施例１と同
様に行なった。

比較例 ３ 実施例１と同様な方法で得た固有粘度＝０．５５のポリ
エチレンテレフタレート２０重量部，固有粘度＝０、９
０のＰＴＭＴ５０重量部．ガラス繊維３０重量部の組成
物を用いる以外は．実施例１と同様に行なった。

比較例 ４ 固有粘度＝０．９０のＰＴＭＴ５０重量部，ポリエステ
ル・ポリエーテルブロック共重合体（ハイトレル４０５
５：米国デュポン社製）２０重量部．ガラ久繊維３０重
量部の組成物を用いる以外は実施例１と同様に行なった
。

以上比較例１〜４の結果を第１表昏こ併記する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ （ａ）ポリテトラメチレンテレフタレート５５ない
   し９５重量部と （ｂ）９０モル％以上がテレフタル酸からなるジカルボ
   ン酸成分と、トリエチレングリコール４ないし５０モル
   ％と炭素数６以下のアルキレングリコール９６ないし５
   ０モル％とからなるグリコーノレ成分を構成成分とする
   ポリエステル共重合体４５ないし５重量部からなるポリ
   エステル樹脂混合物１００重量部に対し （ｃ）ガラス繊維１０ないし５０重量部を配合しでなる
   ガラス繊維強化ポリエステル樹脂組成物。