JPS5947257A - ポリエステル成形材料 - 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】 不発明は、成形材料として好適な新規なポリエステル成
形材料に関し、さらに詳しくは、低い金型温度において
優れた成形性を示すとともに、良好な物性を有する成形
品を与える、結晶性を改良したポリエステル成形材料に
関するものである。

ポリエチレンテレフタレートは耐熱性、耐薬品性、電気
特性などに優れていて、繊維やフィルムとして多くの製
品に用いられている。しかしながら、それを射出成形品
としてプラスチック用途に使用する場合には、その特異
的な結晶化挙動のため、成形加工上多くの制約を伴うこ
とによって、他の優れた特性’ｋＷするものの、その利
用は著しく限定されている。すなわち、ポリエチレンテ
レフタレートは本質的に結晶性の重合体であるが、結晶
化速度が小さいため、金型温度全１４０℃以上に保持し
て成形する必要があり、シタがってこのような高い金型
温度では成形サイクルが著しく長くなり、生産性の面か
ら大きなマイナス要因となつている。また、金型温度を
１００℃近辺の低温度に設定すると、結晶化があまり進
行せず、金型との粘着性が増大して離型性が低下し、そ
の上得られた成形品の形状安定性が著しく悪くなるなど
の欠点を有している。したがって、このような欠点全改
良するために従来から種々の対策、例えばポリエチレン
テレフタレートに、ガラス繊維、アイオノマー及ヒトリ
エチレングリコールカプレートー力プリレー）ｋ配合し
て成る組成物（特公昭５５−４７０５９号公報）などを
用いることが提案されている。しかしながら、このよう
な配合組成によってポリエチレンテレフタレートの低温
における結晶化が促進されるものの、この組成物から成
る成形材料を射出成形に供すると、成形時に大量のガス
発生が認められるだけでなく、溶融樹脂温度全２フ５°
０以上にすると、樹脂焼けが発生するといった欠点が認
められる。

不発明者らは、このようなポリエチレンテレフタレート
のもつ欠点を克服したポリエステル成形材料を提供すべ
く鋭意研究を重ねた結果、フェノールやナフト−ル類の
スルホン酸アルカリ金属塩を配合した改質ポリエチレン
テレフタレートに、強化光てん剤及び特殊な有機重合体
の金属塩を所定量配合して成るポリエステル成形材料が
その目的を達成しうろことを見出し、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）一般式 ％式％（］ （式中のＭ及びＭ′は同−又は相異なるアルカリ金属、
ｎ及びｍば１又は２である） で表わされる化合物を重縮合完結前に配合した改質ポリ
エチレンテレフタレート１００重量部に、世）強化光て
ん剤１０〜１７０重量部と（０１側鎖にカルボキシル基
を有する有機重合体の金属塩１〜５０重量部を配合して
成るポリエステル成形材料全提供するものである。

不発明のポリエステル成形材料の基不となる（Ａｌ成分
は、前記の一般式（１１又は（Ｉｌｌで示される化合物
を重縮合完結前に配合した改質ポリエチレンテレフタレ
ートである。一般式（１１又は（ＩＩ）で示される化合
物の配合は、ポリエチレンテレフタレートの製造過程に
おいて、エステル化反応、エステル交換反応又は重縮合
反応時のいずれかにおいて行うことが必要であって、ポ
リエチレンテレフタレートの重縮合完結後に配合しても
本発明の目的は達せられない。このことはポリエチレン
テレフタレートの重縮合完結後に一般式＋１１又は（旧
で示される化合物全配合したものの結晶化速度があまり
大きくならない事実によって裏付けられる。

本発明で用いられる一般式（１１又は（［１で示される
化合物としては、例えばＰ−フェノールスルホン酸ジナ
トリウム、２−ナフトール−６−スルホン酸ジナトリウ
ム、２−ナフトール−８−スルホン酸ジナトリウム、レ
ゾルシン−４，６−ジスルホン酸テトラナトリウム、２
，３−ナフタレンジオール−６−スルホン酸トリナトリ
ウムなどが挙げられる。また、これらの化合物のポリエ
チレンテレフタレートに対する配合量は、改質ポリエチ
レンテレフタレートの重量に基づいて０．１〜５重量係
世襲囲であることが好ましい。この配合量が少ないト改
質ポリエチレンテレフタレートの結晶化速度が十分に大
きくならず、また多過ぎても、改質ポリエチレンテレフ
タレートの結晶化速度はそれ以上増大せず、むしろ改質
ポリエチレンテレフタレートを製造する際のトラブルの
原因となったりして、特に利点はない。

本発明で用いるポリエチレンテレフタレートハホモボリ
マー若しくは少なくとも７０重量％以上のエチレンテレ
ツクレート繰返し単位を含む共重合体である。また改質
ポリエチレンテレフタレートは、０−クロロフェノール
溶液で求めた固有粘度が０．４以上であることが望まし
い。

不発明の成形材料において（Ｂ）成分として用いる強化
光てん剤は、例えばガラス繊維、カーボン繊維、アスベ
スト繊維などの繊維状無機物質、クレー、マイカなどの
非繊維状無機物質及びボＩＪ　−ｐ−フェニレンテレフ
タルアミド、ポリ−ｍ−フェニレンイソフタルアミドな
どの繊維状有機物質などである。これらの強化光てん剤
は（Ｃ１成分と併用されることによって、得られた成形
品に形状安定性を付与する効果をもつと同時に、耐熱性
の向上や機械特性の向上といった効果をも発現する。こ
れらの強化繊維の中で特に好ましいものはガラス繊維で
ある。

不発明の成形材料における強化光てん剤の配合量は、改
質ポリエチレンテレフタレー）　１００重量部に対し、
１０〜１７０重量部の範囲である。この配合量が１０重
量部未満では成形品の形状安定性が不十分であるととも
に、機械特性の向上もあまり認められず、また１７０重
量部を超えると成形品の脆さが大きくなって実用的価値
が低下する。

本発明の成形材料においてｆｃ）成分として用いる側鎖
にカルボキシル基ｔｉする有機重合体の金属塩としては
、例えばエチレンとアクリル酸若しくはメタクリル酸と
の共重合体のマグネシウム塩及び亜鉛塩、スチレンと無
水マレイン酸との共重合体のマグネシウム塩及び亜鉛塩
、エチレンとアクリル酸若しくはメタクリル酸とアクリ
ル酸エステル若しくはメタクリル酸エステルとの共重合
体のマグネシウム塩及び亜鉛塩などを挙げることができ
る。

本発明の成形材料におけるこれら（Ｃ１成分の配合量は
、改質ポリエチレンテレフタレート１００重量部に対し
て、１〜５０重量部、好ましくは２〜３０重量部の範囲
である。その配合量が１重量部未満では結晶化促進効果
及び寸法安定化効果が不十分であり、また５０重量部を
超えてもそれ以上の効果は望めず、むしろ成形品の剛性
が著しく低下して実用的価値がない。

このようにして得られた本発明のポリエステル成形材料
は、結晶性が大幅に向上して成形加工性がより良好なも
のとなっている。これはｆＡ）成分の改質ポリエチレン
テレフタレート、（Ｂ）成分及ヒ［０）成分の性状及び
配合量との組合せに基づいて初めて達成されうる。

例えば、本発明の改質ポリエチレンテレフタレートの代
りに、未変性ポリエチレンテレフタレートを用いると、
成形性は極く僅かしか促進されず、成形加工性の改良効
果は認められない。具体的な例を挙げると、未変性ポリ
エチレンテレフタレー１−１００重量部に、ガラス繊維
４５重量部とマグネシウムで中和したアノオフマー５重
量部を配合して成る成形材料を用いて、金型温度１００
”Ｃで成形したＡ、ＳＴＭ１号ダンベル試験片は、１５
０℃の温度で２時間の熱処理を行うことにより、０．６
％といった大きな寸法変化が生じ、したがってこの成形
材料からは高温度環境下で使用される各種機構部品に適
用するには不適当な成形品しか得られない。

これに対して不発明の成形材料を用いると、同じ熱処理
による寸法変化は０．２％に抑えられることが確認され
た。また、従来から知られている結晶核剤の代表例とし
てミクロメルクを０．５重量％配合シタポリエチレンテ
レフタレートを用いた場合には、同じ熱処理による寸法
変化は０．５　％であって十分な形状安定性は発現され
ない。

このように不発明の目的は、従来知られている９　− 結晶核剤と（Ｂｌ及びｔｃ＋成分との任意の組合せにお
いて達せられる訳ではなく、逆に極めて限定された変性
ポリマーと［Ｂ）及び（Ｃ１成分との組合せにおいてそ
の目的は容易に達せられる。

本発明の成形材料は、通常行われている任意の方法によ
って製造しうる。例えば改質ポリエチレンテレフタレー
トと（Ｂ）成分とを押出機によりコンパウンドしたのち
、成形時に（Ｃ１成分をトライブレンドしてもよいし、
また、改質ポリエチレンテレフタレートと（Ｃ）成分と
を押出機によりコンパウンドしたのち、さらに（Ｂ）成
分をコンパウンドしてもよい。また、全成分を同時に押
出機によりコンパウンドしてもよい。

本発明の成形材料は、必要ならば用途や目的に応じて種
々の添加剤、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、
離型剤、難燃剤、帯電防止剤、着色剤などを配合して用
いることができる。

不発明の成形材料は、低い金型温度においても結晶化が
促進されて優れた成形性を示すとともに、良好な物性′
（ｆ−有する成形品を与える。

次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。

なお、例中における試験片の成形及び評価は次の方法に
従った。

（１）試験片の成形 改質ポリエチレンテレフタレートと他の配合剤の所定量
を計量し、回転ドラム式ブレングー中で混合した。次い
でこれを４０叫φベント式押出機のホッパー中に投入し
、シリンダ一温度２６０−２８６−２８０℃で溶融混合
しベレット化した。得られたベレット全１３０℃５時間
減圧乾燥し、ネオマット２７／４８型射出成形機（住友
重機械工業（株）製）を使い、ＡＳＴＭ　１号ダンベル
試験片及び１２７Ｘ１２．７×３ｗｎの短冊型試験片を
成形した。成形条件は、シリンダ一温度２７０−２７５
−２８０℃、金型温度１００℃、成形サイクル２５秒、
射出圧力４００〜５５０に〆ｄである。

（２）加熱収縮率 前記（１）で成形したダンベル試験片の幅寸法ヲＬ○。

ギヤーオーブン中で１５０℃、２時間熱処理したのちの
幅寸法ｉＬとし、次式で計算した。

０ （３）熱変形温度 前記（１）で成形した短冊型試験片を用い、ＡＳＴＭＤ
６４８に準じ、荷重１　ｇ　、　６Ｋｙ／ｄでの温度を
測定した。

参考例　改質ポリエチレンテレフタレートの製造テレフ
タル酸ジメチル２＋０ＯＯｆｔｔｉ、エチレンク’Ｊ　
：ｌ１７　　／’　１，４２０重ｉ！、Ｐ−フェノール
スルホン酸ジソーダ（又は２−ナフトール−６−スルホ
ン酸ジソーダ）２０重量部、酢酸マンガン１．０重量部
、二酸化アンチモン１．０重量部を反応器中に仕込み、
窒素気流下１９０℃で３時間エステル交換反応を行い、
大部分のメタノールを留出させ、次で２５０℃に昇温減
圧し、０．５＋ｍ＋ＨＪ７の真空下、２７０℃で４時間
重縮合反応を行った。得られた重合物は白色で融点は２
５３〜２５８℃、固有粘度は０．６５であった。

１１一 実施例１〜７、比較例１〜５ 参考例で得た固有粘度帆６５の改質ポリエチレンテレフ
タレート、アイオノマー（「コーポレンＤ４１０ｊ旭ダ
ウ社製）長さ６閣のガラスチョツプドストランド（「Ｍ
Ａ４２９Ｓ」旭ファイバグラス社製）を次表に示す割合
で配合し、成形に供した。

得られた成形品の加熱収縮率、熱変形温度を評価し、そ
の結果を次表に示した。

また、比較のために本発明の成形材料以外の成形材料を
作成し、成形して得られた成形品について、実施例と同
様に加熱収縮率、熱変形温度を評価し、その結果を次表
に併記した。

１２−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（Ａ）一般式 （式中のＭ及びＭ′は同−又は相異なるアルカリ金属、
   ｎ及びｍば１又は２である） で表わされる化合物を重縮合完結前に配合した改質ポリ
   エチレンテレフタレート１００　重量ｍ　ＶＣ、（Ｂ）
   強化光てん剤１０〜１７０重量部と（Ｃ１側鎖にカルボ
   キシル基を有する有機重合体の金属塩１〜５０重量部を
   配合して成るポリエステル成形材料。 ２（Ｃ）成分がオレフィンとアクリル酸若しくはメタク
   リル酸との共重合体の金属塩、又はオレフィンとアクリ
   ル酸若しくはメタクリル酸とアクリル酸エステル着しく
   はメタクリル酸エステルとの共重合体の金属塩である特
   許請求の範囲第１項記載の成形材料。